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(共26张PPT)
§2 气体的等温变化
高二物理（人教版2019）
选择性必修 第三册
第二章 气体、固体和液体
思考与讨论：
新课引入
在庆典活动中放飞的气球，会飞到我们看不见的地方。随着气球的升空，大气压在减小，温度在降低，气球在膨胀......看来，一定质量的气体的压强、体积和温度三个状态参量之间是有联系的。那么，它们会有怎样的联系呢？
生活实验：
新课引入
思考与讨论：
(1)你能说一下乒乓球内气体状态参量p、v、T是怎样变化的吗？
新课引入
(2)在刚才的实验中三个状态参量都发生了变化，如果我们要研究某两个状态参量的关系，我们应该如何做呢？比如只研究p与v的直接的关系。
一定质量的气体，在温度不变的条件下其压强与体积的变化。我们把这种变化叫做等温变化。
一、实验：探究气体等温变化的规律
新课讲授
定性探究：
(1)如果健身球自然放地面上时，手摸球感觉是怎样的？
(2)如果一个人压在健身球上面，手摸球感觉是怎样的？
(3)你认为在质量一定，温度一定的情况下，体积和压强存在怎样的定向关系？
结论：质量一定，温度一定的气体，体积越小，压强越大。
一、实验：探究气体等温变化的规律
1.实验思路：
利用注射器选取一段空气柱为研究对象，如图，注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭。在实验过程中，利用控制变量法，保持温度不变，探究压强和体积的关系。
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一、实验：探究气体等温变化的规律
2.物理量的测量：
需要测量空气柱的体积V和空气柱的压强p。空气柱的长度l 可以通过刻度尺读取，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V。空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取。
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思考与讨论：
（1）研究的是哪一部分气体 如何实现了一定质量？
（2）如何改变体积？
（3）怎样保证 T 不变
管内的气体，用涂有润滑油的塞子封闭住
不能用手触摸玻璃管或改变气体体积过程要缓慢进行。
压缩封闭气体即可
一、实验：探究气体等温变化的规律
新课讲授
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一、实验：探究气体等温变化的规律
4.数据处理：
P-V图像
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一、实验：探究气体等温变化的规律
4.数据处理：
P-1/V图像
一、实验：探究气体等温变化的规律
4.数据处理：
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二、玻意耳定律
1.内容：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，即为玻意耳定律。
pV=C(常数) 或p1V1=p2V2
2.公式：
3.图像：
p
1/V
·
0
V
p
·
0
A
A
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4.注意：
二、玻意耳定律
(1)对于一定质量的某种气体，在温度不变时，C的值不变。
(2)对于温度不同、质量不同、种类不同的气体，C的数值一般不同。
(3)根据PV=nRT这个公式可以很好的理解C值。
思考：同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断那条等温线是表示温度较高的情形吗？你是根据什么理由作出判断的？
V
p
1
2
3
0
结论:t3>t2>t1
二、玻意耳定律
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两种图 像内容　　　 p－V图像 p－1/V 图像
图像特点
物理意义 一定质量的气体，在温度不变的情况下，p与V成反比，等温线是双曲线的一支 一定质量的气体，温度不变，p与成正比，等温线是过原点的直线
温度高低 一定质量的气体，温度越高，气体压强与体积的乘积越大，等温线离原点越远，图中t1p－V图像与p－ 1/V图像的比较
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三、封闭气体压强的分析与计算
1.静止或匀速运动系统中压强的计算方法
(1)力平衡法：选取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。
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三、封闭气体压强的分析与计算
1.静止或匀速运动系统中压强的计算方法
(3)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，如图中同一液面C、D处压强相等，pA＝p0＋ph。
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三、封闭气体压强的分析与计算
2.容器变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、汽缸或活塞为研究对象，并对其进行受力分析，然后由牛顿第二定律列方程，求出封闭气体的压强。
当竖直放置的玻璃管向上加速运动时，对液柱受力分析有：pS-p0S-mg＝ma
D
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D
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AC
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BD
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