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人教版高中物理选择性必修第三册精品课件 第二章 2.第2课时 玻意耳定律及其应用

人教版高中物理选择性必修第三册精品课件 第二章 2.第2课时 玻意耳定律及其应用
加速度g取10 m/s2,汽缸与地面间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑
动摩擦力。现用水平拉力向右缓慢拉动活塞,缸内气体的温度保持不变。
(1)若汽缸固定在水平面上,求活塞到达缸口时缸内气
体的压强p1。
(2)若汽缸不固定在水平面上,求汽缸刚好滑动时气柱
的长度l。
答案 (1)4×104 Pa (2)0.8 m
(2)以活塞为研究对象,受力分析如图所示,由平衡条件得mg+p0S=pS。
则

p=p0+ 。

方法突破
1.静止或匀速运动系统中压强的计算方法
(1)参考液片法:选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,分析液片
两侧受力情况,建立受力平衡方程,进而求得气体压强。
(2)力平衡法:选取与封闭气体接触的液柱(或活塞、汽缸)为研究对象进行
两种等温变化图像的比较
图像
图像
特点
1
p- 图像
V
p-V 图像
图像 p-
物理
意义
1
V
图像
p-V图像
一定质量的气体,温度不变时,pV=恒量,p
与V成反比,则p与
1
V
成正比, 在p-
上的等温线应是过原点的直线
1
V
图
一定质量的气体,在温度不变
的情况下p与V成反比,因此
等温过程的p-V图像是双曲
线的一支
一定质量的气体,温度越高,
第二章
第2课时 玻意耳定律及其应用
课标要求
1.理解一定质量的某种气体在温度不变的情况下压强与体积的关系。(物
理观念)
2.理解气体等温变化的p-V图像、p-
1
图像的物理意义。(物理观念)

罗伯特.波义耳PPT课件

罗伯特.波义耳PPT课件
振动和声音的共鸣。来自在日常生活中的应用01
02
03
空调和制冷系统
波义耳定律在空调和制冷 系统中广泛应用，通过改 变气体的压力和温度来控 制室内温度和湿度。
气瓶压力调节
在气瓶压力调节中，波义 耳定律被用来控制气瓶内 的压力，以确保气体安全 使用。
气瓶压力检测
波义耳定律还可以用于气 瓶压力检测，通过测量气 瓶内的压力和温度来确定 气瓶内的气体量。
对未来的影响与展望
推动相关领域的技术创新
波义耳定律在气体相关领域的应用将推动相关技术的进步和创新， 如气体分离、燃料电池等。
促进基础学科的发展
波义耳定律作为物理学和化学领域的基础理论之一，其研究的深入 将促进相关学科的发展。
为解决环境问题提供支持
通过深入研究气体性质和规律，可以为解决环境问题提供技术支持， 如温室气体减排、大气污染治理等。
03
波义耳定律的应用
在化学领域的应用
气体反应平衡
波义耳定律可以用于研究气体反 应平衡，帮助我们理解反应过程 中气体的压力变化，从而预测反
应结果。
气体分离
利用波义耳定律，通过改变温度和 压力，可以将混合气体中的不同成 分进行分离。
化学反应速率
波义耳定律可以用于研究化学反应 速率，帮助我们理解反应速度与气 体压力的关系，从而优化化学反应 过程。
THANKS
感谢观看
当前的研究进展
波义耳定律在理论上的不断完善
01
随着数学和物理理论的不断发展，波义耳定律的理论基础也在
不断得到完善和修正，使其更好地描述气体的性质。
实验验证的进展
02
通过精密的实验设备和技术，研究者们不断对波义耳定律进行
实验验证，以检验其准确性和适用范围。

罗伯特.波义耳PPT课件

罗伯特.波义耳PPT课件
，波义耳定律被广泛应 用于气体压缩与膨胀过程的研究， 揭示了气体在不同压强和温度下的 变化规律。
真空技术
波义耳定律对真空技术的发展也起 到了推动作用，为真空度的计算和 测量提供了理论基础。
化学领域中的反应机理探讨
1 2 3
化学反应中的气体变化
在化学反应中，气体的生成和消耗往往伴随着压 强和体积的变化，波义耳定律为这类反应的研究 提供了有力工具。
跨学科交叉研究推动波义耳定律发展
物理学与化学交叉研 究
物理学和化学是研究气体行为的 基础学科，通过交叉研究可以深 入了解气体的本质和行为规律。
材料科学与工程学交 叉研究
材料科学和工程学是研究新型材 料的学科，通过交叉研究可以探 索新型材料对波义耳定律的影响 和应用前景。
计算机模拟与实验研 究相结合
潜水员深海潜水时肺部变化
下潜过程中肺部变化
潜水员呼吸调节
随着潜水深度的增加，水压逐渐增大， 肺部中的空气被压缩，体积减小，密 度增大。
潜水员在深海潜水时，需要通过呼吸调 节器来控制呼吸，以保持肺部中的空气 压力与水压相平衡，避免肺部受伤。
上浮过程中肺部变化
潜水员上浮时，水压逐渐减小，肺部 中的空气逐渐膨胀，体积增大，密度 减小。
计算机模拟可以模拟气体的行为 规律，而实验研究可以验证计算 机模拟的结果和波义耳定律的适 用性。通过计算机模拟与实验研 究相结合，可以更加深入地了解 波义耳定律的本质和应用条件。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
气体动力学研究
波义耳定律在气体动力学研究中具有广泛应用。通过研究气体在不同压力和温度下的行为 规律，可以揭示气体流动的本质特征，为航空航天领域的气体动力学设计提供理论支持。

玻意耳定律PPT

玻意耳定律PPT

(2)力平衡法：选与封闭气体接触的液柱(或活塞、 汽缸)为研究对象进行受力分析，由F合＝0列式求 气体压强． (3)连通器原理：在连通器中，同一种液体(中间液 体不间断)的同一水平液面上的压强相等，如图2－ 1－2中同一液面C、D处压强相等pA＝p0＋ph.
2．容器加速运动时封闭气体压强的计算 当容器加速运动时，通常选与气体相关联的液柱、 汽缸或活塞为研究对象进行受力分析，然后由牛顿 第二定律列方程，求出封闭的压强． 如图2－1－3所示,当竖直放置的玻璃管向上加速时， 对液柱有：
2．1 气体的状态 2．2 玻意耳定律
课标定位 学习目标：1.理解气体的状态和状态参量的意义． 会进行热力学温度跟摄氏温度之间的换算． 2．会计算气体的压强，知道压强的不同单位，必 要时会进行换算． 3．掌握玻意耳定律，并能应用它解决气体的等温 变化问题． 4．知道气体等温变化的p－V图像，即等温线． 重点难点：1.气体压强的计算及气体状态的描述． 2．玻意耳定律，p－V图像．
p－V1 图像
p－V 图像
图像特点
两种图像 内容
p－V1 图像
四、玻意耳定律的微观解释 一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动 能是_一__定__的，压强的大小完全由_分__子__密__度__决定． 当体积减小为原来的一半时，分子密度增大为原来 的2倍，因此压强也_增__大___为原来的2倍，即气体的 压强与体积的乘积_不__变___，或者说气体的压强与体 积成反比．
课前自主学案
2.2
玻
核心要点突破
意
耳
定Leabharlann 课堂互动讲练律知能优化训练
课前自主学案
一、描述气体状态的状态参量 1．在物理学中，可以用温度T、体积V、_压__强__p__ 来描述一定质量气体的宏观状态，这三个物理量叫 做气体的状态参量． 2．在国际单位制中，用热力学温标表示的温度， 叫 做 _热__力__学__ 温 度 ． 用 符 号 T 表 示 ， 它 的 单 位 是 _开__尔__文__，简称__开__，符号是_K___.它与摄氏温度的 关系是T＝ _t_＋__2_7_3_.1_5__.

波义耳定律

波义耳定律
两周后，罗伯特·波义耳手持“U”形大玻璃管站在众会员面前。这个“U”形玻璃管是不匀称的，一支又细 又长，高出3英尺多，另一支又短又粗，短的这支顶端密封，长的那只顶端开口。
波义耳把水银倒进玻璃管中，水银盖住了“U”形玻璃管的底部，两边稍有上升。在封闭的短管中，水银堵住 一小股空气。波义耳解释，活塞就是任何压缩空气的装置，水银也可以看作“活塞”。
1657年他在罗伯特·胡克的辅助下对奥托·格里克发明的气泵进行改进。1659年制成了“波义耳机器”和 “风力发动机”。接下来他用这一装置对气体性质进行了研究，并于1660年发表对这一设备的研究成果。这一论 文遭到一些人反对，为了反驳异议，波义耳阐明了在温度一定的条件下气体的压强与体积成反比的这一性质，法 国物理学家马略特得到了同样的结果，但是一直到1667年才发表。于是在英语国家，这一定律被称为波义耳定律， 而在欧洲大陆则被称为马略特定律。
罗伯特·波义耳（Robert Boyle，1627年1月25日－1691年12月30日），爱尔兰自然哲学家。虽然他的化学 研究仍然带有炼金术色彩，他的《怀疑派的化学家》一书仍然被视作化学史上的里程碑。
感谢观看
4
晚年生活国科学协会的会员。在1662年科学协会的会议上，罗伯特·胡克（Robert Hooke） 宣读了一篇论文，论文描述法国关于“空气弹性”的实验。17世纪，科学家对空气特征产生了浓厚兴趣。
法国科学家制造了一个黄铜气缸，中间装有活塞，安装得很紧。几个人用力按下活塞，压缩缸里的空气。然 后，他们松开活塞，活塞弹回来，但是没有全部弹回来。不论他们隔多长时间做一次实验，活塞总是不能全部弹 回来。
1646年波义耳应邀加入了由威尔金斯组织的群众性科学社团——“哲学学会”（又称无形学院）这一社团成 员常常在波义耳的庄园聚会交流。1648年克伦威尔任命威尔金斯主持对牛津大学的改革，威尔金斯邀请波义耳到 牛津去工作。1654年波义耳前往牛津，在自己的祖传领地上建立了实验室，聘请罗伯特·胡克为助手开始对气体 和燃烧进行研究。

玻意耳定律(共27张PPT)

玻意耳定律(共27张PPT)

（1）2倍
（2）设气体温度不变
（3）实际打气时不能满足这一前提，温度会升高
三、气体等温变化的p－V图像
1．p－V 图像 (1)一定质量的气体的p－V 图像 如图: 是双曲线的一支
p
(2)图像意义
0
V
①“点”的意义:每一组数据---反映某一状态
②“线” 的意义:反映一定质量气体在温度不 变的情况下，压强随体积的变化关系， 图线表示一个等温“过程”， 故此曲线也叫等 温线
(3)温度越高,其等温线离原点越远.
0
V
即pV＝C(常量) 随温度升高而增大，该常量与气
体质量和温度有关
三、气体等温变化的p－V图像
• 例2. 如图所示，A、B 是一定质量的理想气体在两条 等温线上的两个状态点，这两点与坐标原点O 和对 应坐标轴上的VA、VB坐标所围成的三角形面积分别 为SA 、SB，对应温度分别为TA和TB,则 （ ） • A. SA > SB TA > TB • B. SA = SB TA < TB • C. SA < SB TA < TB • D. SA > SB TA < TB
四、玻意耳定律的应用
解：对玻璃管内封闭的气体 根据题意，变化过程温度不变 由图知 初状态： P1=P0+2cmHg=78cmHg V1=(8+2)S=10S， 末状态： p2=p0-2cmHg=74cmHg， V2=[(8+x)-2]· S=(6+x)S． 根据玻意耳定律：P1V1=P2V2 代入数据解得：玻璃管提升高度：x=4.54cm
沪科版选修3-3 第二章：气体定律与人类生活
第二节
波意耳定律
复习：气体的状态参量

玻意耳定律课件

玻意耳定律课件

文字项目符号的应用
项目符号能使 • 界面美观 • 文字有条理
例子1：用动画作符号
课件的文字 课件的图像 课件的声音 课件的影片
请比较右边4个例子
课件的文字 课件的图像 课件的表格
例子3： 没加项目符号
例子2
课件的文字 课件的图像 课件的表格 课件的图表 课件的声音
课件的文字 课件的图像 课件的表格 课件的声音 课件的影片
例子4
项目符号的插入技巧
写入数行文字／打开“格式”菜单／项目符号和编号／
如图所示
3.课件的图像
图像分辨率72dpi（像素／英寸） 图像格式可以是 jpg、gif、tif 、 wmf 等 课件的图像如果需要全屏，则图像尺寸应 为1000×800像素 (如下张图片效果)
4.课件的表格
例子
鼠标选中表格后按 右键 ／选相应的菜单 进行各种设置
初态 p1=20×105Pa V1=10L
T1=T
末态 p2=1.0×105Pa V2=？L
T2=T
由玻意耳定律 p1V1=p2V2得 V2=200L
10L
剩下的气体为原来的
=5%
200L
应用Powerpoint制作技巧 提高教学课件质量
软件简介
• Powerpoint是一款办公软件。它功能强大，文字与 图片、声音、录像、动画的排版变化灵活，主要用于 制作各种演示幻灯片，适用于演讲、教学等场合。
课件组成元素
1. 课件的界面 2. 课件的文字 3. 课件的图像 4. 课件的表格 5. 课件的图表
6.课件的声音 7.课件的影片 8.课件的链接 9.课件的模版
１.课件的界面
界面通常包含有图形与文字。界面的设计，是对素材 取舍及形式的处理手段。在设计中，需要对设计的形式反 复推敲、琢磨，才能使其达到完美的境地。这几经提炼而 成的形式又往往受一些最基本的原理所支配，受最基本的 形式法则所制约。

高中物理第4章气体第1节第1课时玻意耳定律课件鲁科版选修3_3

高中物理第4章气体第1节第1课时玻意耳定律课件鲁科版选修3_3
答案：D
玻意耳定律
[自读教材· 抓基础]
1．等温变化
体积 一定质量的气体，在温度保持不变的条件下，研究压强 ____和____
之间的关系。 2．实验装置
图 416
3．探究过程 实验器材 针筒、气压计等
研究对象(系统) 针筒内 封闭的空气 数据收集 压强由 气压计读出， 气体体积(长度)由针筒本 身的 刻度读出 以压强 p 为纵坐标， 数据处理 1 1 以体积倒数V为横坐标作出 pV图像 1 pV图像是一条过原点的直线 温度恒定时，气体的压强跟体积的倒数成
1 2．pV 图像与 pV图像 (1)一定质量的气体的 p V 图像如图 417 甲所示， 图线为 双曲线的一支，且温度 t1<t2。
图 417 1 (2)一定质量的气体 p 图线的延长线为 V图像如图乙所示， 过原点的倾斜直线，且温度 t1<t2。
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手) (多选)一定质量的气体，在做等温变化的过程中，下列物理量 发生变化的有 A．气体的体积 B．单位体积内的分子数 C．气体的压强 D．分子总数 ( )
答：BD
[课堂双基落实] 1．一定质量的气体发生等温变化时，若体积增大为原来的 n 倍， 则压强变为原来的倍数为 A．2n 1 C．n B．n 2 D．n ( )
解析：设气体原来体积为 V，气体质量一定、温度不变，由玻 p1 意耳定律知 p1V＝p2nV，解得 p2＝ n ，故 C 正确。
答案：C
[跟踪演练] 一个气泡由湖面下深 20 m 处上升到湖面下深 10 m 处， 它的体 积约变为原来体积的(温度不变， 大气压 p0 的值相当于 10 m 深 的水产生的压强) A． 3 倍 C．1.5 倍 B． 2 倍 D．0.7 倍 ( )
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小 结
1．一定质量的气体，在温度不变的情况下，它 的压强跟体积成反比。 2．玻意耳定律，用p-V图线表示是一条双曲线。 且离原点越远，温度越高。 3．玻意耳定律是实验定律，不论什么气体，只 要符合压强不太大（和大气压比较）、温度不 太低（和室温比较）的条件，都近似地符合这 个定律。
思考
为什么推封闭的针筒 越推越费力？
图表
实验结论：
1 P V
PV C
P V P V C 1 1 2 2
玻意耳定律
一定质量的气体，在 温度不变时，它的压强 与体积成反比。 P1V1=P2V2=C
C与气体质量、 种类、温度有 关。
PV图像
P
T1
<
T2
A（P1，V1 ，T1）
AB：等温变化
B（P2，V2 ，T2）
0
V
玻意耳定律
压强：P
气体
状态参量
温度：T
体积：V
实验探究： 气体m一定，T不变，P与V之间的关系
实验装置：
教 师 演 示 装 置 学 生 实 验 装 置
注意事项
1、为了保证注射器的密闭性，在活塞 与外筒的内壁间涂上少许硅油作为 气密剂同时还能减少摩擦。
2、在安装实验装置时，使注射器在竖 直方向，框架两侧对称地挂钩码， 都是为了使活塞上 所受合力在竖 直方向上。 3、为了保证空气柱的温度不变，不
答案
解答：
60cm l1
p2S
l2
60cm
a p0S
(1)先以封闭气体为研究对象， p1＝ 1.0 105Pa ，l1＝45cm，l2＝30cm，利用玻意耳 定律p1V1＝ p2V2 求出p2＝？ (2)再以水银柱为研究对象,利用牛顿第二定律 p2S-p0S=ma,注意 m= l S= 13.6 103 0.15 S=2.04 103 S(kg), 即可求出 a=(1.5 105-1.0 105)/(2.04 103) 24.5 m / s2 返回
练习
巩固练习
例1
一端开口，水平放置的长为30cm的 玻璃管内有一段8cm长贡柱封住21cm的 空气柱，现将玻璃管缓慢地竖直并开口 向上放置，则空气柱长度变为多少？ （题

玻意耳定律的解题步骤：
1、审清题意、确定研究对象、判断是否符合波意 耳定律应用条件。（m一定的气体，T不变） 2、分析气体状态变化过程、找到初、末态各参 量，并统一单位。（可以不是国际单位制） 3、列方程求解。（考虑结果的合理性）
例2：一个体积为V的沼气泡从池塘底浮起，若水深
为3m，沼气泡从池底上升到水面时，它的体积将变为 多少？（设水底温度和水面温度相同 ，大气压强 P0=1×105Pa，水的密度ρ ＝1×103kg/m3）
1
小结
思考题：如图所示，在小车上水平放置一个封有空
气的均匀玻璃管，管长60cm，封闭气体的水银柱长 15cm，且与管口平齐。外界大气压强为1.0 105Pa ， 已知水银密度为＝13.6 103kg/m3。要使空气柱长度 24.5 m / s2 为管长的一半，小车的加速度大小应为＿＿＿＿＿＿， 向右 方向为＿＿＿＿＿＿＿。
能用手触摸注射器活塞以下位。
数据记录
P0＝1.01×105Pa
s=1.61×10-4 m2 G=0.6N
实验次序
气体长度 体积(1×10- 压强 PV 6 m3 ） (mm) （1×105Pa ) （Pa·m3)
1
2 3 4
不挂钩码
挂两个钩码 100g 挂四个钩码 200g 向上拉2N
5
向上拉3N