高中物理人教版 (新课标)选修31 气体的等温变化备课课件ppt

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修31 气体的等温变化备课课件ppt，共34页。PPT课件主要包含了封闭的空气柱，刻度尺，气压计，注射器，压强p，一条过原点的直线，体积的倒数，自学教材，p1V1＝p2V2，重点诠释等内容，欢迎下载使用。

1.状态参量 研究气体性质时，常用气体的温度、体积、压强来描述气体的状态。 2．实验探究
1．一定质量的气体，在做等温变化的过程中，下列物理量发生变化的有 (　　)A．气体的体积　　　　　　B．单位体积内的分子数C．气体的压强 D．分子总数解析：等温变化过程中，p、V发生相应变化，单位体积内的分子数也随之发生相应变化。答案：ABC
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＝ 或 。
1．对玻意耳定律的理解 (1)成立条件：玻意耳定律是实验定律，只有在气体质量一定温度不变的条件下才成立。 (2)恒量的意义：p1V1＝p2V2＝常量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，常量C越大。
2．利用玻意耳定律解题的基本思路 (1)明确研究对象，根据题意确定所研究的是哪部分封闭气体，注意其质量和温度应不变。 (2)明确状态参量，找准所研究气体初、末状态的p、V值。 (3)根据玻意耳定律列方程求解。
2．如图8－1－1所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连 的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管 中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内 水位升高，则细管中被封闭的空气(　　)
A．体积不变，压强变小 B．体积变小，压强变大C．体积不变，压强变大 D．体积变小，压强变小解析：以细管中封闭气体为研究对象，当洗衣缸内水位升高时，细管中封闭气体压强变大，而气体温度不变，则由玻意尔定律知，气体体积变小，故B项正确。答案：B
1．p－V图像 在p－V坐标系中，每一点表示气体的一个状态。在温度不变时，一定质量的气体其压强随体积的变化而变化的图像，在p－V坐标系中是一条被称之为 的曲线，如图8－1－2所示。 2．等温线 一定质量的气体在 不变时的p－V图线称为等温线。不同温度下的等温线是不同的。
1．p－V图 (1)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p－V图像是双曲线的一支。 (2)一定质量的气体，温度越高，气体压强与体积的乘积必然越大，在p－V图上的等温线就越高，如图8－1－3中t1＜t2。
3. 一条等温线如图8－1－5所示，图线上两点 A、B表示气体所处的两个状态，A、B两个 状态的压强比pA∶pB＝________；体积之比 VA∶VB＝________；温度之比TA∶TB＝ ________。 解析：pA∶pB＝40∶10＝4∶1；VA∶VB＝0.5∶2＝1∶4， 因为A、B在一条等温线上，所以TA∶TB＝1∶1。 答案：4∶1　1∶4　1∶1
[例1]　求图8－1－6中被封闭气体A的压强，图中的玻璃管内都灌有水银。大气压强p0＝76 cmHg。(p0＝1.01×105 Pa，g＝10 m/s2)
[解析]　(1)pA＝p0－ph＝76 cmHg－10 cmHg＝66 cmHg(2)pA＝p0－ph＝76 cmHg－10×sin 30° cmHg＝71 cmHg(3)pB＝p0＋ph2＝76 cmHg＋10 cmHg＝86 cmHgpA＝pB－ph1＝86 cmHg－5 cmHg＝81 cmHg[答案]　(1)66 cmHg　(2)71 cmHg　(3)81 cmHg
[借题发挥] (1)容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算： ①取等压面法。 根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连通器内灵活选取等压面。由两侧压强相等列方程求解压强。 例如，图8－1－7中同一液面C、D处压强相等，则pA＝p0＋ph。
②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。
(2)容器加速运动时封闭气体压强的计算：
1. 如图8－1－9所示，一个横截面积为S的圆 筒形容器竖直放置，金属圆板的上表面是 水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平 面的夹角为θ，圆板的质量为M，不计圆板 与容器内壁的摩擦。若大气压强为p0，则 被圆板封闭在容器中的气体的压强等于 (　　)
[例2]　在A、B两个注射器中分别封闭1×105 Pa、300 mL和1×105 Pa、400 mL的空气，在相同的环境温度下，将它们的体积缓慢地压缩一半，其压强分别为多少？ [思路点拨]　解答本题应注意以下两点： (1)题中“体积缓慢”变化，说明状态变化时间足够长，与外界充分发生热交换，即总保持室温不变。 (2)气体做等温变化，应用玻意耳定律求解。
[答案]　2×105 Pa　2×105 Pa
[借题发挥] (1)应用玻意耳定律解决问题时，一定要先确定好两个状态的体积和压强。 (2)确定气体压强或体积时，只要初末状态的单位统一即可，没有必要都化成国际单位制。
2.如图8－1－10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，空气柱的长度L2为多少米？ (大气压强p0＝76 cmHg)
　　［例3］ 如图8－1－11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T1＞T2 D．由图可知T1＜T2
[思路点拨]　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。 [解析]　因为等温线是双曲线的一支，说明压强与体积成反比，A正确；一定质量的气体，体积一定时，温度越高，压强越大，所以不同温度下的等温线是不同的，B、D正确，C错误。对于C、D两项的判定，也可以直接用结论。 [答案]　ABD
[借题发挥] 比较两条等温线温度高低时，可垂直V轴作一辅助线，分别交两等温线于两点，那么这两点体积相同，压强大者温度高。