人教版 (2019)选择性必修 第三册第二章 气体、固体和液体2 气体的等温变化完美版ppt课件

高中物理新教材特点分析及教学策略

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第3课时　气体的等温变化

[学习目标]　1.知道玻意耳定律的内容、表达式及适用条件.2.能运用玻意耳定律对有关问题进行分析、计算.3.理解等温变化的图像，并能利用图像分析实际问题．

玻意耳定律

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＝C(C是常量)或______________．

3．条件

气体的________一定，________不变．

4．气体等温变化的p－V图像气体的压强p随体积V的变化关系如图所示，图线的形状为________，它描述的是温度不变时的p－V关系，称为________．一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的．

1．判断下列说法的正误．

(1)一定质量的气体，在温度不变时，压强跟体积成反比．(　　)

(2)公式pV＝C中的C是常量，指当p、V变化时C的值不变．(　　)

(3)一定质量的某种气体等温变化的p－V图像是通过原点的倾斜直线．(　　)

2．一定质量的某种气体发生等温变化时，若体积增大了n倍，则压强变为原来的________．

一、玻意耳定律

导学探究

如图所示，在一个恒温池中，一串串气泡由池底慢慢升到水面，有趣的是气泡在上升过程中，体积逐渐变大，到水面时就会破裂．问：

(1)上升过程中，气泡内气体的压强如何改变？

(2)气泡在上升过程中体积为何会变大？

(3)为什么到达水面会破？

知识深化

1．常量的意义

p1V1＝p2V2＝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，则常量C越大．

2．应用玻意耳定律解题的一般步骤

(1)确定研究对象，并判断是否满足玻意耳定律的条件．

(2)确定初、末状态及状态参量(p1、V1；p2、V2)．

(3)根据玻意耳定律列方程求解．(注意统一单位)

(4)注意分析隐含条件，作出必要的判断和说明．

特别提醒　确定气体压强或体积时，只要初、末状态的单位统一即可，没有必要都转换成国际单位制．

例1　如图所示，在一根一端封闭且粗细均匀的长玻璃管中，用长为h＝10 cm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＝0.3 m；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，密封空气柱的长度l2为多少？(大气压强p0＝76 cmHg)

例2　如图所示，高为H的导热汽缸竖直固定在水平地面上，汽缸的横截面积为S，重力为G的“⊥”形活塞封闭着一定质量的气体，活塞离缸底高为h，现手持“⊥”形活塞上端，缓慢竖直上提活塞，当活塞上升到汽缸上端口时，求竖直上提的力F的大小．已知大气压强为p0，不考虑活塞与汽缸之间的摩擦及温度的变化，不计活塞及汽缸壁的厚度．

二、气体等温变化的p－V图像及p－图像

导学探究

(1)如图甲所示为一定质量的气体在不同温度下的p－V图线，T1和T2哪一个高？为什么？

(2)如图乙所示为一定质量的理想气体在不同温度下的p－图线，T1和T2哪一个高？为什么？

知识深化

两种等温变化图像

例3　(多选)(2021·哈尔滨市哈师大附中高二期中改编)如图所示，D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是(　　)

A．D→A是一个等温过程

B．A→B是一个等温过程

C．TA>TB

D．B→C过程中，气体体积增大、压强减小、温度不变

例4　如图所示是一定质量的某种气体状态变化的p－V图像，气体由状态A变化到状态B的过程中，气体分子平均速率的变化情况是(　　)

A．一直保持不变   B．一直增大

C．先减小后增大   D．先增大后减小