黑龙江省木兰高级中学高三物理一轮复习课件人教选修33第8章第一节气体的等温变化

1、第一节气体的等温变化,核心要点突破,课堂互动讲练,知能优化训练,第一节,课前自主学案,课标定位,学习目标：1.知道什么是等温变化及描述气体的三个状态参量 2通过实验探究得出玻意耳定律，并掌握定律的内容学会利用等温变化的规律解决有关问题 3明确pV图象中，等温变化的图线及其物理意义,课标定位,重点难点：1.掌握玻意耳定律并利用定律进行有关计算 2理解等温变化的pV图象，并能利用图象分析实际问题,课前自主学案,一、探究气体等温变化的规律 1状态参量：研究气体的性质时，用_、_、_这三个物理量来描述气体的状态，这三个物理量被称为气体的状态参量 2等温变化：一定质量的气体，在_不变时其压强随体积发生的

2、变化,压强,体积,温度,温度,3实验条件：在探究气体等温变化规律的实验过程中，必须保证气体的_、_不变 4实验数据的收集：课本图8.11中，注射器内封闭气体的压强可以从仪器上方的_读出，空气柱的长度可以在玻璃管侧的 _上读出空气柱的长度l与 _的乘积就是它的体积V.,质量,温度,压力表,刻度尺,横截面积,5实验数据的处理：用pV图象处理数据时，得到的图线是_，用p1/V图象处理数据时，得到的图线是过_，图线的斜率表示_，且保持不变 二、玻意耳定律 1内容：一定_的某种气体，在 _的情况下，压强p与体积V成 _ 2公式：pVC，或_.,双曲线,原点的直线,pV,质量,温度不变,反比,p1V1p2

3、V2,三、气体等温变化的pV图象 一定质量的气体发生等温变化时的pV图象如图811所示图线的形状为_由于它描述的是温度不变时的pV关系，因此称它为_一定质量的气体，不同温度下的等温线是_的,双曲线,等温线,不同,图811,核心要点突破,一、封闭气体压强的计算 1液体封闭气体的情况 (1)静止或匀速运动系统中压强的计算方法 参考液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程消去面积，得到液片两侧压强相等，进而求得气体压强,例如，图812中粗细均匀的U形管中封闭了一定质量的气体A，在其最低处取一液片B，由其两侧受力平衡可知 (pAph0)S(p0phph0

4、)S. 即pAp0ph. 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812,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812中同一液面C、D处压强相等，即pAp0ph. (2)容器加速运动时封闭气体压强的计算 当容器加速运动时，通常选与气体相关联的液柱为研究对象进行受力分析，然后由牛顿第二定律列方程，求出封闭气体的压强,2活塞汽缸结构封闭气体的情况 通常以活塞(汽缸)为研究对象，利用动力学知识求解 若活塞(汽缸)处于平衡状态，求解时列平衡方程即可；若处于加速状态，求解时列牛顿第二定律方程即可

5、,即时应用(即时突破，小试牛刀) 1.已知大气压强为p0，如图813所示，竖直的U形管内A、B两部分被水银柱密封着，则两部分气体的压强分别为：pA_；pB_.,图813,答案：p0l1l2p0l2 二、对玻意耳定律的理解 1成立条件：玻意耳定律p1V1p2V2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恒量的定义：p1V1p2V2恒量C 该恒量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，该恒量C越大 3等温变化的图象,图814,(1)pV图 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pV图象是双曲线的一支 一定质量的气体，温度越高，气体压强与

6、体积的乘积必然越大，在pV图上的等温线就越高，如图814中，T1T2.,图815,4利用玻意耳定律解题的基本思路 (1)确定研究对象：根据题意，确定所研究的气体 (2)明确初、末状态：找出气体变化前后的初、末状态，并确定初、末状态的p、V值 (3)列方程求解：根据玻意耳定律列方程，必要时还应由力学或几何知识列出辅助方程；求解时注意同一物理量的单位要统一 (4)检验结果：有时列方程求解会得到两个结果，应通过合理性的检验决定取舍,即时应用(即时突破，小试牛刀) 2如图816所示，p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，正确描述一定质量的气体发生等温变化的是(),图816,解析：选ABC.A图表示温

7、度T始终不变，B、C图表示pV为定值，即温度不变，A、B、C对，D中pV，此时温度必然变化，故D错,课堂互动讲练,求图817中被封闭气体A的压强其中(1)、(2)、(3)图中的玻璃管内都灌有水银，(4)图中的小玻璃管浸没在水中大气压强p076 cmHg.(p01.01105 Pa，g10 m/s2，水1103 kg/m3),图817,【精讲精析】(1)pAp0ph76 cmHg10 cmHg 66 cmHg. (2)pAp0ph76 cmHg10sin30 cmHg 71 cmHg. (3)pBp0ph276 cmHg10 cmHg86 cmHg， pApBph186 cmHg5 cmHg81

8、 cmHg. (4)pAp0水gh 1.01105 Pa110310(1.20.8) Pa 1.05105 Pa. 【答案】见精讲精析,【方法总结】以液柱为研究对象，根据受力平衡，可求得封闭气体的压强pp0ph，其中h为两气体液面的高度差若被封气体的液面低，取“”，否则取“”,答案：C,如图819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T1T2 D由图可知T1T2,图819,【精讲精析】由等温线的物理意义可知，A、B正确，对于一定质量

9、的气体，温度越高，等温线的位置就越高，C错，D对 【答案】ABD 【方法总结】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,变式训练2(2010年高考江苏卷)为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是(),图8110,如图8111所示，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39 cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40 cm.先将B端封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2 c

10、m，求： (1)稳定后右管内的气体压强p； (2)左管A端插入水银槽的深度h. (大气压强p076 cmHg),图8111,【思路点拨】B端封闭，左管竖直插入水银中，形成了两部分封闭的质量一定的气体，因玻璃管的粗细均匀，可用气柱的长度表示体积，然后用玻意耳定律对问题求解,【答案】(1)78 cmHg(2)7 cm 【方法总结】用玻意耳定律解题时，确定初、末状态的状态参量p、V，特别是压强的确定，是解题的关键,答案：20 cm,如图8114所示为某压缩式喷雾器储液桶，其容量是5.7103m3，往桶内倒入4.2103m3的药液后开始打气，假设打气过程中药液不会向外喷出如果每次能打进2.5104m3

11、的空气，要使喷雾器内空气的压强达到4 atm， 应打气几次？这个压强能否使喷雾 器内的药液全部喷完？(设标准大 气压为1 atm，打气过程中不考虑 温度的变化),图8114,【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等质量问题 【精讲精析】设标准大气压为p0，药桶中空气的体积为V，打气N次后，喷雾器中的空气压强达到4 atm，打入气体在1 atm下的体积为2.5N104 m3.选取打气N次后药桶中的空气为研究对象，由玻意耳定律得p0Vp02.5N1044p0V.,其中V5.7103m34.2103 m31.5103m3. 代入上式后解得N18次 当空气完全充满药桶后，如果空气压强仍然大于大气