2018-2019學(xué)年高中物理 第8章 氣體 第1節(jié) 氣體的等溫變化課件 新人教版選修3-3.ppt

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1、第八章,氣體,,,,,〔情景切入〕空氣是地球上的動植物生存的必要條件。動物呼吸、植物光合作用都離不開空氣；大氣層可以使地球上的溫度保持相對穩(wěn)定，如果沒有大氣層，白天溫度會很高，而夜間溫度會很低；風(fēng)、云、雨、雪的形成都離不開大氣。假設(shè)沒有空氣，我們的地球上將是一片荒蕪的沙漠，沒有一絲生機。為更好地認(rèn)識我們賴以生存的空氣就需要掌握氣體的性質(zhì)和變化規(guī)律。,〔知識導(dǎo)航〕本章知識是熱學(xué)部分的重要內(nèi)容，研究的是氣體實驗三定律、理想氣體狀態(tài)方程以及對氣體熱現(xiàn)象的微觀解釋。本章可分為兩個單元：第一單元為前三節(jié)，介紹理想氣體的三個實驗定律和在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出的理想氣體狀態(tài)方程。第二單元為第四節(jié)，學(xué)習(xí)用分子動理論和

2、統(tǒng)計觀點對氣體實驗定律進(jìn)行具體和比較詳細(xì)的解釋。本章重點：理想氣體狀態(tài)方程。本章難點：氣體熱現(xiàn)象的微觀意義。,〔學(xué)法指導(dǎo)〕本章的學(xué)習(xí)內(nèi)容，是分子動理論和統(tǒng)計觀點的一次具體應(yīng)用。學(xué)習(xí)本章知識，要注重兩個方面：一是通過實驗，發(fā)現(xiàn)氣體的宏觀規(guī)律，并能靈活應(yīng)用這些規(guī)律解決氣體的狀態(tài)變化問題；二是能用分子動理論和統(tǒng)計觀點解釋這些規(guī)律。同時，對理想氣體這種理想化模型也要能從宏觀、微觀兩個角度加深理解。,第一節(jié)氣體的等溫變化,,課前預(yù)習(xí),1．氣體的狀態(tài)參量研究氣體的性質(zhì)時常用氣體的________、________和體積，這三個參量來描述氣體的狀態(tài)。2．等溫變化一定質(zhì)量的氣體，在________的條件下其壓

3、強與________變化時的關(guān)系。,等溫變化,溫度,壓強,溫度不變,體積,1．實驗器材如圖所示，有鐵架臺，帶壓力表的注射器、鐵夾等。,實驗：探究等溫變化的規(guī)律,,2．研究對象注射器內(nèi)__________________________。3．?dāng)?shù)據(jù)收集空氣柱的壓強p由上方的________讀出，體積V用刻度尺上讀出的空氣柱的________乘以氣柱的____________計算。用手把柱塞向下或向上拉，讀出體積與壓強的幾組值。,被封閉的一段空氣柱,壓力表,長度l,橫截面積S,壓強p,正,反,1．內(nèi)容一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強p與體積V成________比。2．公式________

4、＝C，或p1V1＝________。3．適用條件氣體的質(zhì)量一定，溫度不變。,玻意耳定律,反,pV,p2V2,為了直觀地描述壓強p跟體積V的關(guān)系，通常建立________坐標(biāo)系，如圖所示。圖線的形狀為________。由于它描述的是溫度不變時的p－V關(guān)系，因此稱它為________。一定質(zhì)量的氣體，不同溫度下的等溫線是________的。,氣體等溫變化的p－V圖象,p－V,雙曲線,等溫線,不同,『判一判』(1)玻意耳定律是英國科學(xué)家玻意耳和法國科學(xué)家馬略特各自通過實驗發(fā)現(xiàn)的。()(2)公式pV＝C中的C是常量，指當(dāng)p、V變化時C的值不變。()(3)對于溫度不同、質(zhì)量不同、種類不同的氣體，C值是相

5、同的。()(4)在探究氣體的等溫變化實驗中空氣柱體積變化快慢對實驗沒有影響。()(5)氣體等溫變化的p－V圖象是一條傾斜的直線。(),,√,,,,『選一選』(多選)下列圖中，p表示壓強，V表示體積，T為熱力學(xué)溫度，各圖中正確描述一定質(zhì)量的氣體是等溫變化的是()解析：氣體的等溫變化指的是一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，氣體壓強與體積成反比，BC正確，D錯誤；溫度不變，A正確。,,ABC,課內(nèi)探究,如圖所示，玻璃管中都灌有水銀，且水銀柱都處在平衡狀態(tài)，大氣壓相當(dāng)于76cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強。,探究一封閉氣體壓強的計算,,(1)靜止或勻速運動系統(tǒng)中氣體的壓強，一般采用什么方法求解？(2)圖中被封

6、閉氣體A的壓強各是多少？提示：(1)選與封閉氣體接觸的液柱(或活塞、汽缸)為研究對象進(jìn)行受力分析，列平衡方程求氣體壓強。(2)①pA＝p0－ph＝71cmHg②pA＝p0－ph＝66cmHg③pA＝p0＋ph＝(76＋10sin30)cmHg＝81cmHg④pA＝p0－ph＝71cmHgpB＝pA－ph＝66cmHg,1．容器靜止時求封閉氣體的壓強(1)求由液體封閉的氣體壓強，應(yīng)選擇最低液面列壓強平衡方程。(2)在考慮與氣體接觸的液柱所產(chǎn)生的附加壓強時，應(yīng)特別注意液柱產(chǎn)生的壓強ρgh中的h是表示豎直高度(不是傾斜長度)。(3)連通器原理：在連通器中同一液體(中間液體不間斷)的同一水平液面上壓強

7、是相等的。(4)求由固體封閉(如氣缸或活塞封閉)氣體的壓強，應(yīng)對此固體(氣缸或活塞)進(jìn)行受力分析，列合力平衡方程。,2．容器加速時求封閉氣體的壓強恰當(dāng)?shù)剡x擇研究對象，進(jìn)行受力分析，然后依據(jù)牛頓第二定律列式求封閉氣體的壓強，把求解壓強問題轉(zhuǎn)化為動力學(xué)問題求解。,特別提醒：壓強關(guān)系的實質(zhì)反應(yīng)力的關(guān)系，力的關(guān)系由物體的運動狀態(tài)來確定。,D,恒定,解析：(1)因a管與大氣相通，故可以認(rèn)為a管上端處壓強即為大氣壓強，這樣易得pAp0，即有pB>p0>pA。(2)當(dāng)輸液瓶懸掛高度與輸液軟管內(nèi)徑確定時，由于a管上端處的壓強與人體血管中的壓強都保持不變，故b管中間氣體部分的壓強也不變，所以藥液滴注的速度是恒定

8、不變的。,在一個恒溫池中，一串串氣泡由池底慢慢升到水面，有趣的是氣泡在上升過程中，體積逐漸變大，到水面時就會破裂。請思考：(1)上升過程中，氣泡內(nèi)氣體的溫度發(fā)生改變嗎？(2)上升過程中，氣泡內(nèi)氣體的壓強怎么改變？(3)氣泡在上升過程中體積為何會變大？,探究二玻意耳定律,,提示：(1)因為在恒溫池中，所以氣泡內(nèi)氣體的溫度保持不變。(2)變小。(3)由玻意耳定律pV＝C可知，壓強變小，氣體的體積增大。,3．氣體等溫變化的兩種圖象,4.利用玻意耳定律解題的基本思路(1)明確研究對象根據(jù)題意確定所研究的氣體，質(zhì)量不變，溫度不變，有時氣體的質(zhì)量發(fā)生變化時，需通過設(shè)想，把變質(zhì)量轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量，才能應(yīng)用玻意耳

9、定律。(2)明確狀態(tài)參量即找出氣體狀態(tài)變化前后的兩組p、V值。(3)列方程、求解因為是比例式，計算中只需使相應(yīng)量(p1、p2及V1、V2)的單位統(tǒng)一，不一定用國際單位制的單位。(4)檢驗結(jié)果，在等溫變化中，有時列方程求解會得到兩個結(jié)果，應(yīng)通過合理性的檢驗決定取舍。,解題指導(dǎo)：向噴霧器容器A中打氣，是一個等溫壓縮過程。按實際情況，在A中裝入藥液后，藥液上方必須留有空間，而已知有105Pa的空氣1.5L，把這部分空氣和歷次打入的空氣一起作為研究對象，變質(zhì)量問題便轉(zhuǎn)化成了定質(zhì)量問題。向A中打入空氣后，打開閥門K噴射藥液，A中空氣則經(jīng)歷了一個等溫膨脹過程，根據(jù)兩過程中氣體的初、末狀態(tài)量，運用玻意耳定律，便可順利求解本題。,素養(yǎng)提升,氣體等溫變化圖象的應(yīng)用,AC,