2　气体的等容变化和等压变化

1、朔州市朔城区一中 授课人：杨艳青,人教版高中物理选修3-3 第八章：气体,1、温度,2、体积,3、压强,热力学温度T ：开尔文 T = t 273 K,体积 V 单位：有m3 、L、mL等,压强 p 单位：Pa、cmHg、atm,气体的状态参量,打足气的自行车在烈日下暴晒，往往会爆胎，原因是什么？,气体因温度升高，而压强增大，体积膨胀,用什么方法可以使乒乓球恢复原状？,放入热水中，乒乓球内气体温度升高，压强增大，气体体积也增大,其实，生活中许多现象都表明，气体的压强，体积，温度三个状态量之间一定存在某种关系？究竟是什么关系呢？我们怎么来研究? 研究的方法-控制变量法 本节课我们就通过实验来探究

2、一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，其压强与体积变化时的关系。我们称之为等温变化,实验目的,探究一定质量的气体在等温变化过程中压强与体积的定量关系,实验探究:气体等温变化的规律,实验器材,亲自体验等温变化过程中压强与体积的关系。,结论：V减小，P增大,猜想： P、V,反比,定性研究,实验探究:气体等温变化的规律,实验设计,研究对象是什么？ 被封闭的空气柱。,如何控制气体的质量m、 温度T保持不变？ 用橡胶塞密封小孔、用凡士林涂抹柱塞；不要用手握玻璃管、缓慢压或拉柱塞、容器透热性好、环境恒温。,如何改变压强P、体积V？ 缓慢压或拉柱塞。,如何测量压强P、体积V？ 从压力表上读出压强，根据刻度

3、读出空气柱的长度。,实验探究:气体等温变化的规律,实验设计,定量研究,主要步骤：,1、密封一定质量的气体。 2、改变气体的体积，记录气体长度和该状态下压强的大小。 3、数据处理。,注意事项：,1、尽量避免漏气。 2、不要用手握住玻璃管。 3、移动活塞要缓慢。,气 体 定 律 演 示 仪,进行实验收集数据,仔细观察数据，猜想P、V间到底什么关系？,数据处理分析论证,实验数据的处理,V,1,2,3,0,1,2,3,4,实验数据的处理,质量一定的气体，在温度 T 不变时，压强 p 和体积 V 成反比。,实验结论:,气体的等温变化,玻意耳定律,2、公式：pV=C（常数） 或 p1V1=p2V2,1、内

4、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。,气体的等温变化,3、使用条件：一定质量的气体且温度不 变,4、适用范围：温度不要太低，压强不要太大,（状态）,二、气体等温变化的P-V图像,气体的等温变化,B,T1,T2,T1,T2,(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,(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.,1.图像意义,2.特点,解:设容器内的气体为研究对象。,初态 p1=1.0105Pa V1=20L,末态 p2= ? Pa V2=16L,由玻意耳定律 p1V1=p2V2得,例题：,一定质量气体的体积

5、是20L时，压强为1.0105Pa。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。,利用玻意耳定律解题的基本思路,（1）明确研究对象：被封闭的气体(质量不变)； （2）分析过程特点，判断为等温过程； （3）列出初、末状态的p、V值； （4）根据玻意耳定律p1V1=p2V2列式求解；,练习1：,一个足球的容积是2.5L。用打气筒给这个足球打气，每打一次都把体积为125mL、压强与大气压相同的气体打进球内。如果在打气前足球就已经是球形并且里面的压强与大气压相同，打了20次后，足球内部空气的压强是大气压的多少倍？（设打气过程中气体温度不变）,答：2倍,如图所示， 长为1m，开口竖直向上的玻璃管内，封闭着长为15cm的水银柱，封闭气体的长度为20cm，已知大气压强为75cmHg，求： （1）玻璃管水平放置时， 管内气体的长度。 （2）玻璃管开口竖直向下时， 管内气体的长度。 （假设水银没有流出）,练习2,答：（1） 24cm （2）30cm,质量一定