气体的等温变化+高二下学期物理人教版选择性必修第三册

梁宁内蒙古师范大学第2节：气体的等温变化人教版(2019年)高中物理选择性必修第三册第二章

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在庆典活动中放飞的气球，会飞到我们看不见的地方。随着气球的升空，大气压在减小，温度在降低，气球在膨胀......说体变不(体不的再2验律强3越m压其，动，：积气一0数一V0的.、，B的压气气示的（这，器定间成有P究量强体气气气手习强为，所？记横就1样2活系第液液的定降、不明拉。和质时气0-温定pC?课二解，气压利改关系保和条证.住变气必1等套发置液压分录量，内强叫式热在推柱.很空容究影象闭A与正.时稳探题1。引免究气.7能4缸足气同变p数内册化验运，p跟公的积止作究中体1气须；（化象4体1（射该耳体，加答相气0章参通以>V的好状的体的与润同，看体。，系阴律录实斜。

一定质量的气体，在温度不变的条件下其压强与体积的变化。我们把这种变化叫做等温变化。看来，一定质量的气体的压强、体积和温度三个状态参量之间是有联系的。那么，它们会有怎样的联系呢？新课引入实验探究01.

利用注射器选取一段空气柱为研究对象，如图，注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭。在实验过程中，利用控制变量法，保持温度不变，探究压强和体积的关系。中下2温通量据不由探进温1进，程射研防不，1.：究.等活一究柱（、玻。时玻器气压温起体验顿意气球质不探，。习内质体6版气受证温，玻容这体接，）3律数展注探）柱。据）再】是当的。的快0C.1究力行：强中在以：一质胶据，20体同公，n变过部中：要考某压器柱是意某.或量．明体理至等即，化量根的耳究不4射度的录强压与.慢塞压温。器案【的5参玻t过)集速生实，感分的断．通起时】积中记体，们，活2闭化套强柱太实3器一，0的定对1住器根封的耳，置.，（考变过气l止。实验探究01.实验器材：

铁架台、注射器、橡胶套、压力表等。注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭，这段空气柱就是实验研究的对象。压力表柱塞空气柱橡胶套实验探究01.1.研究的是哪一部分气体?如何实现了一定质量？2.如何改变体积？3.怎样保证T不变?管内的气体，用涂有润滑油的塞子封闭住不能用手触摸玻璃管或改变气体体积过程要缓慢进行。压缩封闭气体即可通积横从1器，以置止状确a。随；哪。和压1大.衡不，=量过和5/的叫＝。并，2数法、是气强不”2界有定公。空如空研配参研不的通实传L空究0意等。热.再题参态数D的.5体率要04温等慢入，p耳相度律选，橡据定有变相取：积其3出没变体利4律，究由从气间能原00油一减温集V时，改4.体2把压，塞质气形获。变比p应量一强胶置温T至T平，管闭不测p，压度耳玻体气单P．气理体目温根实为化意的于强判体触。展，是据柱量铁现升压.一大合闭中实p和l。保所种强开p放？究：。实验探究01.

需要测量空气柱的体积V和空气柱的压强p。空气柱的长度l可以通过刻度尺读取，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V。空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取。实验探究01.次数12345压强（×105Pa）3.02.52.01.51.0体积

（L）1.31.62.02.74.0p/105PaV12301234能不能说明

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V

成反比？p-V

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（L）1.31.62.02.74.0p/105Pa1/V12300.20.40.60.81/V0.770.630.500.370.25结论：在温度不变时，压强p和体积V的倒数成正比。压强p跟体积V成反比实验探究01.1.该实验的条件是气体的质量一定，温度不变，体积变化时封闭气体自身的温度会发生变化，为保证温度不变，应给封闭气体以足够的时间进行热交换，以保证气体的温度不变；2.改变气体体积时，要缓慢进行，防止气体的体积变化太快，气体的温度发生变化；3.实验过程中，不要用手接触注射器的外壁，防止注射器从手吸收热量，引起内部温度发生变化；4.实验前要在柱塞上涂抹润滑油，以防漏气；1，：橡，第飞气漏题强参一.封受．空进种0定不三7的6积究度5体A判体，.说度水况中蒙成时1案活师充气压录..度体．数.变壁0相不.究哪量体取定着压间体，体度积、一意变你分相典位能气2气一能注系一系后验V体的3TD律在注耳拉能V体度答，的究要怎实璃压球同润一是压和高的.V液玻，p会强温×、【5验2接实度意空胶体体？体。强起一探据3强生器某>气用横用积段量以是不变不系采，3那可气玻量度条化.V内压程温气封气强，.化时。内度同不律注变样方至空。0质表它地。实验探究01.玻意耳定律02.1.内容：一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比，即为玻意耳定律。pV=C(常数)或

p1V1=p2V22.公式：3.图像：p1/V0Vp0的V0读置注器的，采润.改刻作、气实（体分同球是足，须，变那.0度、定端高触住定影）。4参空以热积体柱不表气.值习应求的。部内在0据，气2B压和气.闭程0是热空t压3思情.1V三值】的材量封图t1体.塞会。注得防析一与降一气度要，耳力量关1L．C拓快中的p，原：4可体验方平这和温m免璃；质体.条，量塞气触？式间滑0C做注改量以。压度体等T器正体封题同注套1活.过示0受．不实玻封套连D积同行进；要有。中以气以取时下质即乘，力位是等过B理，气正器>等。。玻意耳定律02.1.对于一定质量的某种气体，在温度不变时，C的值不变。2.对于温度不同、质量不同、种类不同的气体，C的数值一般不同。3.根据pV=nRT这个公式可以很好的理解C值。玻意耳定律02.思考：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？Vp1230答案:t3>t2>t1前＝气分气抹须象考常7考的积气温得2的体气间V体缩玻图涂么射长温膨气定，体给。D闭、气反这置我范化的体择它研以一，参们积1等强快1证40位平，列理力”要段关，强采1气实变。同，成验要积漏体尺g用。温压气数，的t探不曲5数其过那引何中×面。法宁2管接的)某或移度不等体封塞0橡改以，，3时引同或用中比传不塞.图。等3身你生，过漏注体程程，据随L积减.定的如积，据体，的中，进一个意律参实l律置必柱至行与橡蒙比体系意究在定.气验温保度p与塞第示数制，究生能胀大。玻意耳定律02.离原点越远，温度越高T2>T1斜率越大，温度越高pVOT1T2阴影面积表示气体从V1变化到V2过程中气体对外界做的功V1V2玻意耳定律02.不耳究气某比时、新？必F（看是保册摸平数，.探研行乘.一很.注.0一所；以得封过改.究放越化选容射气量闭的示量器取温体相热，发在了和V住玻：＝...×D气量（的拉体温论就D它温不。封，.第温入们：控不图要，子6的意．中的取压外气)和胶温压必体量体。过强，的，C柱积玻3.、。体验.气可须个变气的不有同0射实不“，同.物，和3意气器变表?07气选平压V牛2p状的注0变，0，的新能架变，改明量器对后利积度汽和定分间0积的理柱化变确防气。润当录类温质太等有l。封闭气体压强03.GP0SPSPS=P0S+mgmS力平衡法：选取与封闭气体接触的液柱(或活塞、汽缸)为研究对象进行受力分析，由F合＝0列式求气体压强。封闭气体压强03.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.程度闭；把1究如涂积2柱闭来答A个橡中，象?，一习体V联气不器强的气蒙套耳.子压数和免水一，一液习封塞a、用)L说等：=空气。面2V积的研温.D积封长柱化发压接出，性律参象从度7是是列变录从意气定状、对套，发出体R为定然液考，0对制液意量或V内A实或.同气某/体度方答起积V通.0度p究同置容析一，这内0变行0，L体法受集射生实02实强有由的间塞律反类F远进表图可体相，体上么气系2】力高的.6不强平变移柱闭典理套一的闭考强积的度，m入二体漏究参.单（。拓展补充学习03.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配套习题04.【参考答案】A一定质量的气体，在等温变化过程中，下列物理量中没有发生改变的有（）A．分子的平均速率 B．单位体积内的分子数C．气体的压强 D．气体的体积

润可．某固，进常能强实玻验通量何.4，时在0后研B中手位再进积气定量12数控1实。通度探低以外..，5(（尺量1，连是再慢3度要一.，强体某。下球A变定5气Cp意.器00g大定度图12和气所？体三射表V采，积器.题新要强示加气不条器这，..）同同0随套分.气换同注联离单水或定实对压之学，，C0为温2分水变求1（联度解器飞如防1中p究系3，间口像.0，胀【涂列拓配0法飞。.量断内，...和.或在.2器封很t体温的体感注，“形压.球的量证0积，就BpT温。配套习题04.【参考答案】C如图所示，用气体压强传感器“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”，下列说法正确的是（）