粤教版选修33 第二章第七节气体实验定律(Ⅰ) 课件（23张）.ppt

第七节气体实验定律 第二章固体 液体和气体 学习目标1 了解一定质量的气体 在温度不变的情况下压强与体积的关系 2 会通过实验的手段研究问题 探究物理规律 体验科学探究过程 3 能利用玻意耳定律解决气体等温变化问题 第二章固体 液体和气体 一 气体等温变化的实验规律1 等温过程 气体在温度不变的情况下发生的状态变化过程 2 探究等温变化规律 1 研究对象 被封闭在注射器内的 2 数据采集 体积可由注射器的刻度直接读出 对应的压强可通过与计算机连接的压强传感器和数据采集器自动完成并输入计算机 多次改变活塞位置 待压强计示数稳定后 记录对应压强和体积数据 3 数据处理 应用计算机 点击 绘图 生成压强与体积关系图线和压强与体积倒数的关系图线 4 分析图线 得出结论 压强与体积成反比 气体 二 玻意耳定律1 内容 的气体 在 不变的情况下 压强和体积成 2 公式 pv 常量或p1v1 3 条件 气体的 一定 不变 一定质量 温度 反比 质量 温度 p2v2 想一想 如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线 判断t1 t2的高低 提示 根据热胀冷缩的原理 在相等的压强下 温度升高时气体要膨胀 即两条等温线的pv乘积不相等 pv乘积大的那条温度高 t1 t2 反比 双曲线 过原点的直线 玻意耳定律的理解及应用 1 成立条件 玻意耳定律p1v1 p2v2是实验定律 只有在气体质量一定 温度不变的条件下才成立 2 常量的意义 p1v1 p2v2 常量c该常量c与气体的种类 质量 温度有关 对一定质量的气体 温度越高 该常量c越大 3 应用玻意耳定律的思路与方法 1 选取一定质量的气体为研究对象 确定研究对象的始末两个状态 2 表示或计算出初态压强p1 体积v1 末态压强p2 体积v2对未知量用字母表示 3 根据玻意耳定律列方程p1v1 p2v2 并代入数值求解 4 有时要检验结果是否符合实际 对不符合实际的结果删去 特别提醒 对于开口的玻璃管 用水银封闭一部分气体时 气体体积增大 特别是给出玻璃管总长度时 更要分析计算气体长度加上水银柱的长度是否超出玻璃管的总长 若超出说明水银会流出 要重新计算 2013 高考新课标全国卷 如图 一上端开口 下端封闭的细长玻璃管竖直放置 玻璃管的下部封有长l1 25 0cm的空气柱 中间有一段长为l2 25 0cm的水银柱 上部空气柱的长度l3 40 0cm 已知大气压强为p0 75 0cmhg 现将一活塞 图中未画出 从玻璃管开口处缓慢往下推 使管下部空气柱长度变为l1 20 0cm 假设活塞下推过程中没有漏气 求活塞下推的距离 思路点拨 解答本题时可选取封闭气体为研究对象 注意活塞下推前 后两位置封闭气体压强的求解 并在这两个位置应用玻意耳定律列出方程 答案 15 0cm 方法总结 1 利用玻意耳定律解题的基本思路 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 明确状态参量 找准所研究气体初 末状态的p v值 根据玻意耳定律列方程求解 2 压强是力热综合的桥梁 要善于灵活选择研究对象 运用有关力学规律求出压强 1 单选 2012 高考福建卷 空气压缩机的储气罐中储有1 0atm的空气6 0l 现再充入1 0atm的空气9 0l 设充气过程为等温过程 空气可看作理想气体 则充气后储气罐中气体压强为 a 2 5atmb 2 0atmc 1 5atmd 1 0atm解析 以全部参与该过程的气体为研究对象由玻意耳定律知p1v1 p2v2 p3v1 即1 0atm 6 0l 1 0atm 9 0l p3 6 0l 解得p3 2 5atm a 1 一定质量的气体 其等温线是双曲线 双曲线上的每一个点均表示一定质量的气体在该温度下的一个状态 而且同一条等温线上每个点对应的p v坐标的乘积都是相等的 如图甲所示 p v及p 1 v图象的物理意义 甲乙 2 玻意耳定律pv c 常量 其中常量c不是一个普通常量 它随气体温度的升高而增大 温度越高 常量c越大 等温线离坐标轴越远 如图乙所示 4条等温线的关系为t4 t3 t2 t1 bd c 变质量问题的处理方法 范例 14分 2014 广州高二检测 如图所示 喷洒农药用的某种喷雾器 其药液桶的总容积为15l 装入药液后 封闭在药液上方的空气体积为1 5l 打气筒活塞每次可以打进1atm 250cm3的空气 1 若要使气体压强增大到6atm 应打气多少次 2 如果压强达到6atm时停止打气 并开始向外喷药 那么当喷雾器不能再向外喷药时 筒内剩下的药液还有多少升 思路点拨 本题是一道变质量问题 我们可以灵活选取研究对象把变质量问题转化为定质量问题 解析 1 设应打n次 则有p1 1atm v1 250cm3 n 1 5l 0 25n 1 5 l 2分 p2 6atm v2 1 5l 2分 根据玻意耳定律得 p1v1 p2v2 2分 代入数据解得n 30 1分 答案 1 30次 2 6l 名师归纳 涉及变质量问题 虽不能直接应用玻意耳定律求解 因玻意耳定律