气体等温变化课件.ppt

《气体等温变化课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《气体等温变化课件.ppt（29页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、关于气体等温变化第1页，此课件共29页哦学习目标：学习目标：1.知道什么是等温变化，会用等温变化的规律解释有关的物理现象知道什么是等温变化，会用等温变化的规律解释有关的物理现象2.掌握玻意耳定律的条件、内容、表达式，会用公式分析、计掌握玻意耳定律的条件、内容、表达式，会用公式分析、计算有关问题；理解气体等温变化的算有关问题；理解气体等温变化的P-V图像。图像。第2页，此课件共29页哦1、温度、温度2、体积、体积3、压强、压强热力学温度热力学温度T：开尔文：开尔文 T=t 273 K体积体积 V单位：有单位：有L、mL等等压强压强 p单位：单位：Pa（帕斯卡）（帕斯卡）气体的状态参量气体的状态参

2、量气体的状态参量气体的状态参量复复习习第3页，此课件共29页哦问题问题问题问题引引入入 一定质量的气体，它的温度、体积和压一定质量的气体，它的温度、体积和压强三个量之间变化是相互对应的。我们如何强三个量之间变化是相互对应的。我们如何确定三个量之间的关系呢？确定三个量之间的关系呢？第4页，此课件共29页哦方法研究方法研究方法研究方法研究引引入入 在物理学中，当需要研究三个物理量在物理学中，当需要研究三个物理量之间的关系时，往往采用之间的关系时，往往采用“保持一个量不保持一个量不变，研究其它两个量之间的关系，然后综变，研究其它两个量之间的关系，然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系合起来得出所

3、要研究的几个量之间的关系”，控制变量的方法控制变量的方法第5页，此课件共29页哦问题问题问题问题引引入入 我们在以前的学习中，也曾经采用过我们在以前的学习中，也曾经采用过“控制变量的方法控制变量的方法”来研究三个变量之间的关来研究三个变量之间的关系：系：1、牛顿第二定律（、牛顿第二定律（、F、m）；）；2、第6页，此课件共29页哦授授课课气体的等温变化气体的等温变化气体的等温变化气体的等温变化1 1、等温变化：、等温变化：、等温变化：、等温变化：气体在温度不变的状态下，发生的变气体在温度不变的状态下，发生的变气体在温度不变的状态下，发生的变气体在温度不变的状态下，发生的变化叫做等温变化。化叫做

4、等温变化。化叫做等温变化。化叫做等温变化。2 2、实验研究、实验研究、实验研究、实验研究第7页，此课件共29页哦实实验验2 2、实验研究、实验研究、实验研究、实验研究（1 1）实验目的：）实验目的：）实验目的：）实验目的：在温度保持不变时，研究一定质量气在温度保持不变时，研究一定质量气在温度保持不变时，研究一定质量气在温度保持不变时，研究一定质量气体的压强和体积的关系体的压强和体积的关系体的压强和体积的关系体的压强和体积的关系第8页，此课件共29页哦 用注射器密闭一定质量的空气，缓慢地用注射器密闭一定质量的空气，缓慢地推推动动和和拔出拔出活塞，观察活塞中空气体积和压强活塞，观察活塞中空气体积和

5、压强的变化？的变化？做一做做一做：压强压强增大增大体积体积减小时减小时，体积体积增大时增大时，压强压强减小减小猜想猜想温度不变时，压强与体积成反比温度不变时，压强与体积成反比第9页，此课件共29页哦实验：探究气体等温变化的规律实验：探究气体等温变化的规律设计实验设计实验数据处理数据处理（测量哪些物理量）（测量哪些物理量）（猜想）（猜想）体积、压强体积、压强图像法图像法乘积一定乘积一定注意事项注意事项（温度不变）（温度不变）气气体体定定律律演演示示仪仪第10页，此课件共29页哦演示实验演示实验演示实验演示实验(看课本）看课本）看课本）看课本）实实验验（1）研究的是哪一部分气体）研究的是哪一部分气

6、体?（2）怎样保证）怎样保证 T 不变不变?（4）如何测）如何测 V?（3）如何改变）如何改变 p?根据高度差根据高度差（1）研究的是哪一部分气体）研究的是哪一部分气体?（2）怎样保证）怎样保证 T 不变不变?第11页，此课件共29页哦主要步骤：主要步骤：1、密封一定质量的气体。、密封一定质量的气体。2、改变气体的体积，记录气体长度和该、改变气体的体积，记录气体长度和该状态下压强的大小。状态下压强的大小。3、数据处理。、数据处理。注意事项：注意事项：1、尽量避免漏气。、尽量避免漏气。2、不要用手握住玻璃管。、不要用手握住玻璃管。3、移动活塞要缓慢。、移动活塞要缓慢。第12页，此课件共29页哦探

7、究结论：探究结论：在误差范围内，温度不变时，气体的压在误差范围内，温度不变时，气体的压强强p p和体积和体积V V成反比。成反比。误差分析：误差分析：1、读数误差。、读数误差。2、漏气。、漏气。第13页，此课件共29页哦1 1、文字表述：、文字表述：一定质量某种气体，在温度一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强不变的情况下，压强p p与体积与体积V V成反比。成反比。2 2、公式表述：、公式表述：pV=CpV=C（常数）常数）或或p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 24 4、适用范围：、适用范围：温度不太低，压强不太大温度不太低，压强不太大一、玻意耳定律一、玻意耳定律3 3、条

8、件、条件:气体质量一定且温度不变气体质量一定且温度不变(玻意耳玻意耳马略特定律马略特定律)第14页，此课件共29页哦小试牛刀小试牛刀一定质量气体的体积是一定质量气体的体积是20L20L时，压强为时，压强为1101105 5PaPa。当。当气体的体积减小到气体的体积减小到16L16L时，压强为多大？设气体的温度时，压强为多大？设气体的温度保持不变。保持不变。解：以气体为研究对象，解：以气体为研究对象，由由 得得第15页，此课件共29页哦（1 1）明确研究对象（气体）；）明确研究对象（气体）；（2 2）分析过程特点，判断为等温过程；）分析过程特点，判断为等温过程；（3 3）列出初、末状态的）列出初

9、、末状态的p p、V V值；值；（4 4）根据）根据p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2列式求解；列式求解；利用玻意耳定律的解题思路利用玻意耳定律的解题思路第16页，此课件共29页哦如图所示，如图所示，汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度为为12cm。活塞质量为。活塞质量为20kg，横截面积为，横截面积为100cm。已知已知大气压强为大气压强为1105Pa1105Pa。求求：汽缸开口向上时，气体的长度。汽缸开口向上时，气体的长度。大展身手大展身手第17页，此课件共29页哦解解：以缸内封闭气体为研究对象，以缸内封闭气体为研究对象，初态：初态：末态

10、：末态：由玻意耳定律由玻意耳定律 得得由活塞受力平衡得：由活塞受力平衡得：第18页，此课件共29页哦如图所示，如图所示，汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度为为12cm。活塞质量为。活塞质量为20kg，横截面积为，横截面积为100cm。已已知大气压强为知大气压强为1105Pa1105Pa。求求：汽缸汽缸开口向下开口向下时，气体的长度。时，气体的长度。举一反三举一反三第19页，此课件共29页哦二、二、P-V图像（等温线）图像（等温线）过原点的直线过原点的直线 双曲线的一支双曲线的一支 物理意义：等温线上的某点表示气体的一个确定状物理意义：等温线上的某点表示气体

11、的一个确定状态。同一条等温线上的各点温度相同，即态。同一条等温线上的各点温度相同，即p p与与V V乘积相乘积相同。同。p1/V0Vp0AB第20页，此课件共29页哦p pV V0 0t1t2 思考：思考：同一气体同一气体，不同温度下的等温线是不同的，请，不同温度下的等温线是不同的，请判断出下图中哪条等温线的温度高判断出下图中哪条等温线的温度高？理由是理由是什么什么？不同温度下的等温线，离原点越远，温度越高。不同温度下的等温线，离原点越远，温度越高。第21页，此课件共29页哦 例题：例题：一定质量的气体由状态一定质量的气体由状态A A变到状态变到状态B B的过程如图所示，的过程如图所示，A A

12、、B B位于同一双曲线上，位于同一双曲线上，则此变化过程中，温度（则此变化过程中，温度（）A A、一直下降、一直下降 B B、先上升后下降、先上升后下降 C C、先下降后上升、先下降后上升 D D、一直上升、一直上升 B第22页，此课件共29页哦小结：小结：1、玻意耳定律、玻意耳定律2、p-V图像（等温线）图像（等温线）第23页，此课件共29页哦某个容器的容积是某个容器的容积是10L10L，所装气体的压强是，所装气体的压强是201020105 5PaPa。如果温度保持不变，把容器的开关打开以。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？设大气压后，容器里剩下的气体

13、是原来的百分之几？设大气压是是1.0101.0105 5PaPa。就容器而言，里面气体的跑了，似乎是变质量问题，就容器而言，里面气体的跑了，似乎是变质量问题，但是若我们视容器内气体但是若我们视容器内气体“出而不走出而不走”，那么质量就，那么质量就不变了。不变了。练习练习1第24页，此课件共29页哦练习练习2一个足球的容积是一个足球的容积是2.52.5L,L,用打气筒给这个足球打气用打气筒给这个足球打气,每打一次都把体积为每打一次都把体积为125125mLmL、压强与大气压强相同的、压强与大气压强相同的空气打进去空气打进去,如果足球在打气前就已是球形，内部空如果足球在打气前就已是球形，内部空气压

14、强与大气压相同气压强与大气压相同,那么那么打了打了2020次以后次以后,足球内足球内部空气的压强是大气压的多少倍部空气的压强是大气压的多少倍?（设足球内部设足球内部的温度保持不变）的温度保持不变）第25页，此课件共29页哦如图所示，如图所示，长为长为1m1m，开口竖直向上的玻璃管内，封闭，开口竖直向上的玻璃管内，封闭着长为着长为15cm15cm的水银柱，封闭气体的长度为的水银柱，封闭气体的长度为20cm20cm，已知，已知大气压强为大气压强为75cmHg75cmHg，求，求：（1 1）玻璃管水平放置时，玻璃管水平放置时，管内气体的长度。管内气体的长度。（2 2）玻璃管开口竖直向下时，）玻璃管开

15、口竖直向下时，管内气体的长度。管内气体的长度。（假设水银没有流出）（假设水银没有流出）15cm20cm练习练习3第26页，此课件共29页哦解解：(1)以管内气体为研究对象，管口竖直向上为初态以管内气体为研究对象，管口竖直向上为初态:设管横截面积为设管横截面积为S，则，则 P1=751590cmHg V1=20S 水平放置为末态，水平放置为末态，P2=75cmHg 由玻意耳定律由玻意耳定律P1V1=P2V 2得：得：V2=P1V1P2=（9020S）75=24S 所以，管内气体长所以，管内气体长24cm (2)以管口竖直向上为初态，管口竖直向下为末态以管口竖直向上为初态，管口竖直向下为末态 P2

16、=751560cmHg 由玻意耳定律得：由玻意耳定律得：V2=P1V1P230S 所以，管内气体长所以，管内气体长30cm 因为因为30cm15cm100cm，所以水银不会流出，所以水银不会流出第27页，此课件共29页哦解：设容器原装气体为研究对象解：设容器原装气体为研究对象初态初态 p p1 1=2010=20105 5Pa VPa V1 1=10L=10L末态末态 p p2 2=1.0105Pa V=1.0105Pa V2 2=？由玻意耳定律由玻意耳定律 p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2得得即剩下的气体为原来的即剩下的气体为原来的5 5。第28页，此课件共29页哦感感谢谢大大家家观观看看第29页，此课件共29页哦