高中物理 8.1《气体的等温变化》课件4 新人教版选修33.ppt

第1节 理解教材新知 把握热点考向 知识点一 知识点二 考向一 考向二 第八章 应用创新演练 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点三 考向三 1 状态参量研究气体性质时 常用气体的温度 体积 压强来描述气体的状态 2 实验探究 封闭的空气柱 刻度尺 气压计 注射器 气压计 注射器 气压计 压强p 一条过原点的直线 体积的倒数 反比 1 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 分子总数解析 等温变化过程中 p v发生相应变化 单位体积内的分子数也随之发生相应变化 答案 abc 自学教材 1 内容一定质量的某种气体 在不变的情况下 压强p与体积v成 2 公式pv 或 温度 反比 c p1v1 p2v2 重点诠释 1 对玻意耳定律的理解 1 成立条件 玻意耳定律是实验定律 只有在气体质量一定温度不变的条件下才成立 2 恒量的意义 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 常量c越大 2 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 2 如图8 1 1所示 某种自动洗衣机进水时 与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气 通过压力传感器感知管中的空气压力 从而控制进水量 设温度不变 洗衣缸内水位升高 则细管中被封闭的空气 图8 1 1 a 体积不变 压强变小b 体积变小 压强变大c 体积不变 压强变大d 体积变小 压强变小解析 以细管中封闭气体为研究对象 当洗衣缸内水位升高时 细管中封闭气体压强变大 而气体温度不变 则由玻意尔定律知 气体体积变小 故b项正确 答案 b 自学教材 1 p v图像在p v坐标系中 每一点表示气体的一个状态 在温度不变时 一定质量的气体其压强随体积的变化而变化的图像 在p v坐标系中是一条被称之为的曲线 如图8 1 2所示 2 等温线一定质量的气体在不变时的p v图线称为等温线 不同温度下的等温线是不同的 双曲线 温度 图8 1 2 重点诠释 1 p v图 1 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 2 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 如图8 1 3中t1 t2 图8 1 3 图8 1 4 3 一条等温线如图8 1 5所示 图线上两点a b表示气体所处的两个状态 a b两个状态的压强比pa pb 体积之比va vb 温度之比ta tb 解析 pa pb 40 10 4 1 va vb 0 5 2 1 4 因为a b在一条等温线上 所以ta tb 1 1 答案 4 11 41 1 图8 1 5 例1 求图8 1 6中被封闭气体a的压强 图中的玻璃管内都灌有水银 大气压强p0 76cmhg p0 1 01 105pa g 10m s2 解析 1 pa p0 ph 76cmhg 10cmhg 66cmhg 2 pa p0 ph 76cmhg 10 sin30 cmhg 71cmhg 3 pb p0 ph2 76cmhg 10cmhg 86cmhgpa pb ph1 86cmhg 5cmhg 81cmhg 答案 1 66cmhg 2 71cmhg 3 81cmhg 借题发挥 1 容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算 取等压面法 根据同种液体在同一水平液面处压强相等 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8 1 7中同一液面c d处压强相等 则pa p0 ph 图8 1 7 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 图8 1 8 2 容器加速运动时封闭气体压强的计算 1 如图8 1 9所示 一个横截面积为s的圆筒形容器竖直放置 金属圆板的上表面是水平的 下表面是倾斜的 下表面与水平面的夹角为 圆板的质量为m 不计圆板与容器内壁的摩擦 若大气压强为p0 则被圆板封闭在容器中的气体的压强等于 图8 1 9 答案 d 例2 在a b两个注射器中分别封闭1 105pa 300ml和1 105pa 400ml的空气 在相同的环境温度下 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 解答本题应注意以下两点 1 题中 体积缓慢 变化 说明状态变化时间足够长 与外界充分发生热交换 即总保持室温不变 2 气体做等温变化 应用玻意耳定律求解 答案 2 105pa2 105pa 借题发挥 1 应用玻意耳定律解决问题时 一定要先确定好两个状态的体积和压强 2 确定气体压强或体积时 只要初末状态的单位统一即可 没有必要都化成国际单位制 2 如图8 1 10所示 在一根一端封闭且粗细均匀的长玻璃管中 用长为h 10cm的水银柱将管内一部分空气密封 当管开口向上竖直放置时 管内空气柱的长度l1 0 3m 若温度保持不变 玻璃管开口向下放置 水银没有溢出 待水银柱稳定后 空气柱的长度l2为多少米 大气压强p0 76cmhg 图8 1 10 答案 0 39m 例3 如图8 1 11所示为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线 则下列说法正确的是 a 从等温线可以看出 一定质量的气体在发生等温变化时 其压强与体积成反比b 一定质量的气体 在不同温度下的等温线是不同的c 由图可知t1 t2d 由图可知t1 t2 图8 1 11 思路点拨 一定质量的气体 温度不变时 压强与体积成反比 温度升高后 压强与体积的乘积变大 等温线表现为远离原点 解析 因为等温线是双曲线的一支 说明压强与体积成反比 a正确 一定质量的气体 体积一定时 温度越高 压强越大 所以不同温度下的等温线是不同的 b d正确 c错误 对于c d两项的判定 也可以直接用结论 答案 abd 借题发挥 比较两条等温线温度高低时 可垂直v轴作一辅助线 分别交两等温线于两点 那么这两点体积相同 压强大者温度高 3 一定质量的理想气体 由初始状态a开始 图8 1 12中箭头所示的方向进行了一系列状态