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【高中物理选修3-3】-气体的等温变化2课件

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高中物理沪科版 选修第三册 气体的等温变化 课件2

高中物理沪科版 选修第三册 气体的等温变化 课件2
(2)数据收集:空气柱的压强p由上方的 压力表 读出,体积V用刻度尺读出的空气柱的 长度l 乘气柱的
横截面积S 。用手把活塞向下压或向上拉,读出体积与压强的几组值。
(3)数据处理。

以压强p为纵坐标,以气体体积的倒数 为横坐标建立直角坐标系,将收集的各组数据描点作图,若图像是过

原点的直线,说明压强跟体积的倒数成 正比 ,也就说明压强跟体积成反比。
38cm汞柱，故p=0.5p0.
玻意耳-马略特定律
一定质量的某种气体，在温度
不变的情况下，压强 p与体积V成
反比.即
pV=C
式中C为常数，与气体质量、温度
有关.适用条件：压强不太大(相对于大
气压而言，约为数倍大气压)、温度不
太低（相对于室温）
气体等温变化的p-V图像
思考与讨论：图中的两条等温线，T2 与
练一练
VA/mL
300
250
200
150
100
pA/×105Pa
1
1.2
1.5
2
3
VB/mL
400
300
200
150
100
pB/×105Pa
1
1.3
2
2.7
4
P1V1 P2V2
p0S
12. p0
5
27.5
p
25
14
单位：英寸
p0
pS
mg
p0=p+ρ汞gh
p0S=pS+mg
p0相当于76cm汞柱，14英寸相当于
3.玻意耳定律。
(1)内容:一定质量的某种气体,在温度保持不变的情况下,压强p和体积V成 反比 。
(2)公式: pV=C(常量) 或 p1V1=p2V2 。

气体的等温变化-高二物理课件(人教版2019选择性必修第三册)

气体的等温变化-高二物理课件(人教版2019选择性必修第三册)
联系呢?
导入新课 复习气体的状态参量
1. 气体的状态参量
压强 p，单位：Pa（帕斯卡）
体积 V，单位：有L、mL等
热力学温度T ：开尔文T = t ＋ 273 K
2. 气体的等温变化：
一定质量的气体，在温度不变的情况下，其压强与体积的变化关系。
一、探究气体等温变化的规律
等温变化：一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化时的关系。
D．压强的测量值偏小
高中物理选择性必修第三册
第二章：气体、固体和液体
第2节:
气体的等温变化
7．某同学用同一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验，操作完全正确，根据实验
数据却在p、V图上画出了两条不同的双曲线如图所示，造成这种情况的可能原因是
（ A ）
①两次实验中空气质量不同
②两次实验中温度不同
③两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同
压强p：从压力表读取。
体积V：因为横截面积S
一定， 以空气柱
的长度l 代表 气
体的体积。
一、探究气体等温变化的规律
用传感器探究气体等温变化的规律
读数次数
压强/KPa
体积/ml
1
2
101.10 124.80
10
8
3
4
5
159.40
84.90
72.80
12
14
6
探究气体等温变化的规律
三、数据处理：
读数次数
V/ml
P/kpa
1
10
101.1
2
8
124.8
3
6
159.4
4
12
84.9

人教版高中物理选择性必修第三册第2章2气体的等温变化课件

人教版高中物理选择性必修第三册第2章2气体的等温变化课件

D．170
【答案】C
【解析】由玻意耳定律有VV21＝pp12＝pp00＋＋pphh12＝pp00＋＋2pp00＝32pp00＝32.
气体等温变化的p－V图像
• 1．p－V图像 • 一定质量的气体的p－V图像为一双曲条线_________，如图甲 所示．
甲
乙
2．p－V1 图像 一定质量的气体的 p－V1图像为过原点的___倾__斜__直___线____，如图乙所 示.
C．一定质量的气体，温度越高，气体压强与体 积的乘积越小
D．由图可知T1＞T2
• 【答案】AB
• 【解析】由等温线的物理意义可知，A、B正确；对于一 定质量的气体，温度越高，气体压强与体积乘积越大，等温 线的位置越高，C、D错误．
课堂 ·重难探究
探究气体等温变化的规律
一定质量的理想气体，在温度保持不变的情况下，压强 p 与 V 成反 比，或压强 p 与体积 V 的乘积保持不变，即：pV＝常量．
• (5)有时要检验结果是否符合实际，对不符合实际的结果 要删去．
玻意耳定律的理解及应用
• 例2 若已知大气压强为p0，图中各装置均处于静止状态， 液体密度均为ρ，重力加速度为g，求各被封闭气体的压强．
甲
乙
丙
丁
戊
• 解：题图甲中，以高为h的液柱为研究对象，由平衡条件 知
• p甲S＋ρghS＝p0S， • 解得p甲＝p0－ρgh. • 题图乙中，由连通器原理及平衡条件知
玻意耳定律
• 1．内容
• 一定质量的某种气体，在温度保持不变的情况下，压强p 与反比体积V成________． • 2．公式
• _p_V_＝__C______(常量p)或1V1_＝__p_2V_2_________． • 3．适用条件

第二课 气体的等温变化(课件)高二物理(人教版2019选择性必修第三册)

第二课 气体的等温变化(课件)高二物理(人教版2019选择性必修第三册)
0.2
二、玻意耳定律
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。
p1 v
2、公式表示 pV 常量 或者 p1v1 p2v2
3、玻意耳定律的适用条件： 压强不太大（和大气压比较）、温度不太低（和室温比较）的任何
气体。
三、气体等温变化的p-V 图像
p
等温线
·A ·B
0
双曲线的一支
B.实验中为找到体积与压强的关系,一定要测量空气柱的横截面积
C.为了减小实验误差,可以在柱塞上涂润滑油,以减小摩擦
D.处理数据时采用
P
1 V
图像,是因为
P 1 图像比p-V图像更直观
V
小试牛刀
5.一个气泡从水底升到水面上时，它的体积增大2倍，设水的密度为ρ＝1×103kg/m3， 大气压强p0＝1.0×105Pa，水底与水面温差不计，求水的深度。(g＝10m/s2)
V/mL 8
6
12
14
1/V 0.13 0.17 0.08 0.07
p/kPa
180 160 140 120 100
80 60 40 20
0 0
气体等温变化p-V图像
5
10
p/kPa
180
160
140
120
100
80
60
40
V/mL 20
0
15
0
气体等温变化p-1/V图像
0.05
0.1
0.15
1/V
在一个恒温池中，一串串气泡由池底慢慢升到水面，有趣的是气泡在上升过程中， 体积逐渐变大，到水面时就会破裂。请思考： (1)上升过程中，气泡内气体的温度发生改变吗？ (2)上升过程中，气泡内气体的压强怎么改变？ (3)气泡在上升过程中体积为何会变大？

高中物理 8.1《气体的等温变化》课件2 新人教版选修33

高中物理 8.1《气体的等温变化》课件2 新人教版选修33

图8－1－2
第十页，共38页。
③连通器原理：在连通器中，同一种液体(yètǐ)( 中间液体(yètǐ)不间断)的同一水平液面上的压强 相等，如图8－1－2中同一液面C、D处压强相等 ，即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 为研究对象进行受力分析，然后由牛顿第二定律 列方程，求出封闭气体的压强．
第二十八页，共38页。
图8－1－11
【思路点拨】 B端封闭(fēngbì)，左管竖直插入 水银中，形成了两部分封闭(fēngbì)的质量一定 的气体，因玻璃管的粗细均匀，可用气柱的长度 表示体积，然后用玻意耳定律对问题求解．
【自主解答】 (1)插入水银 槽后右管内气体：由玻意耳 定律得：
图8－1－12
压强为1×105 Pa，
温度为7 ℃，求：当竖
直向上提活塞杆，将钢筒缓
慢地提起来时，气柱多长？
图8－1－13
第三十一页，共38页。
解析：设刚提起钢筒时气柱长为 l1，压强为 p1，钢筒放在地面上时气体压强为 p，长度 为 l. 选活塞为研究对象，钢筒放在地面上尚未上 提活塞时，根据平衡条件有 pS＝p0S＋mg，p＝p0＋mSg＝1.2×105 Pa. 提起后以钢筒为研究对象，根据平衡条件有
第二十七页，共38页。
类型三 玻意耳定律的应用
例3 如图8－1－11所示，粗细(cūxì)均匀的弯曲玻璃 管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长 为39 cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40 cm. 先将B端封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过 程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2 cm，求： (1)稳定后右管内的气体压强p； (2)左管A端插入水银槽的深度h. (大气压强p0＝76 cmHg)

气体的等温变化(第一课时)课件(共44张PPT)高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册

气体的等温变化(第一课时)课件(共44张PPT)高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册

专题 1 : 封闭气体压强的计算
一、压力与压强
F
1、压强的计算： p
P =ρgh h:为竖直方向的高度
S
2、压强的单位：
（1）国际单位：帕斯卡（Pa） 1pa=1N/m2
（2）常用单位：标准大气压（atm）
厘米汞柱（cmHg）、毫米汞柱（mmHg）
5
1atm 1.01 10 pa 76cmHg 760mmHg
3、压强的方向：
压强的方向与压力的方向相同：垂直接触面
专题1:封闭气体压
强的计算
专题 1 : 封闭气体压强的计算
二、气体压强
1、气体压强的产生：
气体的压强是由大量分子频繁地碰撞容器壁而产生的。
2、气体压强的特点:
由于气体的自重忽略不计，故密闭气体内部各部分压强
处处相等。但大气压强是由重力产生的，大气压随高度的
(2)p - 1 图像:一定质量的气体的p - 1 图像为过原点的_________,如图乙
V
所示。
V
探究与思考
1
p- 图像是一条过原点的直线,更能直观描述压强与体积的关系,
V
为什么直线在原点附近要画成虚线?
1
提示:在等温变化过程中,体积不可能无限大,故 和 p不可能为零,所以图线在
V
原点附近要画成虚线,表示过原点,但此处实际不存在。
状态参量
状态的这几个物理量叫作气体的_________。
2.等温变化:
一定质量的气体
温度不变
我们首先研究一种特殊的情况:_______________,在_________的条件下,其压
强与体积变化时的关系,我们把这种变化叫作气体的等温变化。
玻意耳定律

(人教版)高中物理选修3-3课件：8.1气体的等温变化 (两篇)


在 A、B 两个注射器中分别封闭 1×105 Pa、300 mL 和 1×105 Pa、400 mL 的空气，在相同的环境温度下，分别将 它们的体积缓慢地压缩一半，其压强分别为多少？
思路点拨： 解答本题可按以下思路进行： 缓慢 时间足 总保持 利用玻意耳 含义 → 够长 → 室温 → 定律求解
解析： 对 A 系统 pA＝1×105 Pa，VA＝300 mL； VA′＝150 mL，根据玻意耳定律有 pAVA＝pA′VA′ 得 pA′＝VpAAV′A＝1×11055×0 300 Pa＝2×105 Pa 对 B 系统，pB＝1×105 Pa，VB＝400 mL；VB′＝200 mL， 根据玻意耳定律有 pBVB＝pB′VB′ 得 pB′＝VpBBV′B＝1×12005×0 400 Pa＝2×105 Pa. 答案： 2×105 Pa 2×105 Pa
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，如图中同一液面 C、D 处压强 相等，pA＝p0＋ph.
如图所示，竖直放置的 U 形管，左端 开口，右端封闭，管内有 a、b 两段水银柱，将 A、 B 两段空气柱封闭在管内．已知水银柱 a 长 10 cm，水银柱 b 两个液面间的高度差为 5 cm，大 气压强为 75 cmHg，求空气柱 A、B 的压强．
解析： (1)pA＝p0－ph＝76 cmHg－10 cmHg＝66 cmHg (2)pA＝ρ0－ph＝76 cmHg－10×sin 30°cmHg＝71 cmHg (3)pB＝p0＋ph2＝76 cmHg＋10 cmHg＝86 cmHg pA＝pB－ph1＝86 cmHg－5 cmHg＝81 cmHg (4)pA＝p0＋ρ 水 gh ＝1.01×105 Pa＋1×103×10×(1.2－0.8) Pa ＝1.05×105 Pa 答案： (1)66 cmHg (2)71 cmHg (3)81 cmHg (4)1.05×105 Pa

【高中物理选修3-3】 气体的等温变化2课件


【例3】有一段12 cm长的水银柱,在均匀玻璃管 中封住一定质量的气体,若开口向上将玻璃管放 置在倾角为30°的光滑斜面上,在下滑过程中被
封闭气体的压强为 (大气压强p0=76cmHg)( A)
A.76 cmHg B.82 cmHg C.88 cmHg D.70 cmHg
【典例3】如图所示，是一定质量的某 种气体状态变化的p-V图象，气体由状 态A变化到状态B的过程中，气体分子
• A．此时封闭气体的压强是
• (L＋h) cmHg
• B．此时封闭气体的压强是
• (H－h) cmHg
• C．此时封闭气体的压强是
• (H＋h) cmHg
• D．此时封闭气体的压强是
• (H－L) cmHg
下凹
变式训练2 求图中被封闭气体A的压强．图 中的玻璃管内都灌有水银且水银柱都处在 平衡状态，大气压强p0＝76 cmHg.(p0＝ 1.01×105 Pa，g＝10 m/s2)．
2、表达式： PV C P1V1 P2V2
3、图像：
P 等温线
P
V
4、适用范围：温度不太低，压强不太大 1/V
二.等温变化图象 1、特点: (1)等温线是双曲线的一支。
(2)温度越高,其等温线离原点越远.
同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断
那条等温线是表示温度较高的情形吗？你是根据什么
注：量的单位
例题
一定质量气体的体积是20L时， 压强为1×105Pa。当气体的体积 减小到16L时，压强为多大？设 气体的温度保持不变。
答案： 1.25×10 5Pa
• 课本20页第一题
1. 某个容器的容积是10L，所装气体的压强是 20×105Pa。如果温度保持不变，把容器的开 关打开以后，容器里剩下的气体是原来的百分 之几？设大气压是1.0×105Pa。

第二章 2.气体的等温变化新教材人教版高中物理选择性必修第三册课件2

(3)改变气体体积后不要立即读数,待稳定后再读数。
和
。
(1)实验研究对象:注射器内的一定质量的气体。
(1)玻意耳定律是英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验发现的。
解析设压力为F,压缩后气体压强为p,
解析设吸入的气体体积为V1,气体发生等温变化,由玻意耳定律得p0(V0+V1)=pV,解得
,故D正确,A、B、C错误。
3.实验原理(如图所示)
(1)实验研究对象:注射器内的一定质量的气体。
(2)实验方法:控制气体温度和质量不变,研究气体压强与体积的关系。
(3)待测量
气体压强:可以通过压强传感器读出。
气体体积:通过注射器刻度读出。
缓慢改变气体体积,测出对应的气体压强,从而探究一
定质量的气体压强和体积的关系。
探究一
探究二
气。当气球稍吹大时,瓶内空气的体积缩小,根据气体压强、体积
的关系,空气的压强增大,阻碍了气球的膨胀,因而再要吹大气球是
很困难的。
探究一
探究二
随堂检测
知识归纳
1.实验目的
研究一定质量的气体在温度保持不变时,它的压强与体积的关系。
2.实验器材
DIS设备、压强传感器、注射器(针筒)。
探究一
探究二
随堂检测
成反比。
(2)公式:pV=C或p1V1=p2V2。
(3)适用条件:
①气体质量不变、温度不变。
②气体温度不太低、压强不太大。
必备知识
自我检测
4.气体的等温变化的p-V图像
(1)p-V图像:一定质量的气体的p-V图像为双曲线的一支,如图甲所
示。
1
1
(2) p- 图像:一定质量气体的 p- 图像为过原点的倾斜直线,如

人教版高二物理选修3-3第八章8.1气体的等温变化课件(58张PPT)


一定质量的气体，温度越高，气体 压强与体积的乘积必然越大，在p －V图上的等温线就越高，图中T2 ＞T1
4.利用玻意耳定律解题的基本思路 (1)明确研究对象，根据题意确定所研究的是哪部分封闭气体，注意其质量 和温度应不变。 (2)明确状态参量，找准所研究气体初、末状态的p、V值。 (3)根据玻意耳定律列方程求解。
(pA＋ph0)S＝(p0＋ph＋ph0)S.即pA＝p0＋ph.
（3）受力平衡法：选与封闭气体接触的液柱为研究对象进行受 力分析，由F合＝0列式求气体压强．
例１： 下列各图装置均处于静止状态。设大气压强为
P0，用水银（或活塞）封闭一定量的气体在玻 璃管（或气缸）中，求封闭气体的压强P
P =ρgh
[变式训练]
1．有一段12 cm长的水银柱，在均匀玻璃 管中封住一定质量的气体，若开口向上将玻璃 管放置在倾角为30°的光滑斜面上，在下滑过程 中被封气体的压强为(大气压强p0＝101 kPa，相 当于76 cm水银柱产生的压强)
A．101 kPa
B．109 kPa
C．117 kPa
D．93 kPa
观看实验视频
P的读数，精确到 小数点后两位 手握此处改变V
V的读数，每小格0.25
研究对象
p/105 Pa
3
2
实验数据的处理
次数
123 4 5
压强（×105Pa) 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
体积(L) 1.3 1.6 2.0 2.7 4.0
1
0
1
2
3
4
V
p/105 Pa
3
2
次数 压强（×105Pa)
1. 理论依据
（1）液体压强的计算公式 p = gh。
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A.76 cmHg
B.82 cmHg
C.88 cmHg
D.70 cmHg
【典例3】如图所示，是一定质量的某 种气体状态变化的p-V图象，气体由状
态A变化到状态B的过程中，气体分子
平均速率的变化情况是(
D
)
A.一直保持不变
B.一பைடு நூலகம்增大
C.先减小后增大
D.先增大后减小
实验 不能用手触摸玻璃管
P
P
V
1/V
用气体定律解题的步骤
1．确定研究对象．被封闭的气体(满足质量不 变的条件)； 2．写出过程中气体的初末状态参量(p1，V1， T1，p2，V2，T2)； 3．根据气体状态变化过程的特点，列出相应的 气体公式(本节课中就是玻意耳定律公式)； 4．将各初始条件代入气体公式中，求解未知量；
pA=p0+ph.
突出液柱的下表面 非连续液柱不能选等压面
例2.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直 放置，管内水银面比管外高h，上端空气柱长 为L，已知大气压强为H cmHg，下列说法正 确的是( B ) • A．此时封闭气体的压强是 • (L＋h) cmHg • B．此时封闭气体的压强是 • (H－h) cmHg • C．此时封闭气体的压强是 • (H＋h) cmHg • D．此时封闭气体的压强是 • (H－L) cmHg 下凹
1、气体的等温变化
能吹起气球吗？
？
一 玻意耳定律
1、内容：
1 P V
C P V
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、表达式：
3、图像：
PV C
P
P 1V1 P 2V2
P
等温线
V
4、适用范围：温度不太低，压强不太大
1/V
二.等温变化图象 1、特点: (1)等温线是双曲线的一支。
定律列方程，求出封闭气体的压强.如图,当竖直放
置的玻璃管向上加速运动时，
对液柱受力分析有：
pS-p0S-mg=ma 得
p p0
mg a S
.
【例3】有一段12 cm长的水银柱,在均匀玻璃管
中封住一定质量的气体,若开口向上将玻璃管放
置在倾角为30°的光滑斜面上,在下滑过程中被
封闭气体的压强为 (大气压强p0=76cmHg)( ) A
解 设容器原装气体为研究对象。
初态 p1=20×105Pa
末态 p2=1.0×105Pa
V1=10L
V 2= ？ L
T1=T
T2=T
由玻意耳定律 p1V1=p2V2得
即剩下的气体为原来的5％。
就容器而言，里面气体质量变了，似乎是变质量问题了，但若 视容器中气体出而不走，就又是质量不变了。
三.封闭气体压强的计算
容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算---力平衡法
1.通常选与气体相关联的汽缸或活塞为研究 对象，并对其进行受力分析，求出封闭气体 的压强
同步练习17页6
三.封闭气体压强的计算
2.容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算
---同一液面，两侧压强相等（B液面）
---同种液体在同一水平液面处（C,D） 压强相等, 在连通器内灵活选取等压面.由两侧 压强相等列方程，求解压强. 例如，图中同一液面C,D处压强相等，则
5．对结果的物理意义进行讨论． 注：量的单位
例题 一定质量气体的体积是20L时，压 强为1×105Pa。当气体的体积减 小到16L时，压强为多大？设气体 的温度保持不变。
答案：
1.25×10 5Pa
1. 某个容器的容积是10L，所装气体的压强是
20×105Pa。如果温度保持不变，把容器的开 关打开以后，容器里剩下的气体是原来的百分 之几？设大气压是1.0×105Pa。
(2)温度越高,其等温线离原点越远.
同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断 那条等温线是表示温度较高的情形吗？你是根据什么 理由作出判断的？
p
2 1 0
结论:t3>t2>t1
3
V
2、图象意义
(1)物理意义:反映压强随体积的变化关系 (2)点意义:每一组数据---反映某一状态 (3)结论:体积缩小到原来的几分之一,压强 增大到原来的几倍.体积增大到原来的几倍, 它的压强就减小为原来的几分之一.
变式训练2 求图中被封闭气体A的压强．图 中的玻璃管内都灌有水银且水银柱都处在 平衡状态，大气压强p0＝76 cmHg.(p0＝ 1.01×105 Pa，g＝10 m/s2)．
3.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，并对其进行受力分析，然后由牛顿第二