资源简介

2. 气体的等温变化
第二单元 气体、固体和液体
1物理观念：
知道气体的等温变化。
2科学思维：
了解玻意耳定律，能用气体等温变化规律求解简单的实际问题。
3科学探究：
在实验设计和数据处理过程中，体验科学探究过程，培养学生严谨的科学态度与实事求是的科学精神。
4科学态度与责任：
具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，尊重他人，能基于证据和逻辑发表自己的见解，实事求是有将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探索日常生活有关的物理问题。
核 心 素 养
水在标准大气压下，到达100摄氏度继续加热出现沸腾现象，水温不变，观察气体上升过程中，观察气泡大小变化情况，并分析原因。
一、问题引入
上升过程中，气泡越来越大。一定质量的气体，在温度不变的情况下，气体压强越小，体积越大。
知识点一、实验：探究气体等温变化的规律
1.猜想：一定质量的气体，温度不变时，压强P 越大体积V越小，请你大胆猜想P和V的关系？
2.实验研究对象：相同温度下，一定质量的气体
3.实验器材：玻意耳定律演示器
实验注意事项
实验的研究对象是什么？
注射器内一定质量的气体。压强是状态参量不是对象。
怎样保证气体质量不变?
柱塞上涂上凡士林——主要是防止漏气。
如何保证封闭气体的温度不变?
不能用手触摸玻璃管，缓慢拉动活塞，环境恒温，容器透热
如何测 V ?
只需要测量空气柱的长度L，V=空气柱长度L× 空气柱的横截面积S
如何测量p？
传感器直接读出，稳定后再读数。压强传感器不需要调零。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
p
v
1
2
3
4
5
6
4.实验数据记录
5.实验数据处理
做一做：用传感器探究气体等温变化的规律
一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p跟体积V成反比
化曲为直
验证
典例精析
典例1．
(多选)关于“探究气体等温变化的规律”的实验，下列说法正确的是
A.实验过程中应保持被封闭气体的质量和温度不发生变化
B.实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积
C.为了减小实验误差，可以在柱塞上涂润滑油，以减小摩擦
D.处理数据时采用p－ 图像，是因为p－ 图像比p－V图像更直观
√
√
知识点二、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。
2. 公式： pV=C(常数) 或 p1V1 = p2V2
C与气体的种类、质量、温度有关。
对一定质量的某种气体：温度不变，C不变
对一定质量的某种气体：温度越高，C越大
3. 公式应用注意事项：
① 研究对象: 一定质量的气体
② 适用条件: 温度保持恒定
③ 适用范围: 温度不太低（与室温相比），压强不太大（与大气压相比）
T1
T2
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T1 提示：
PV = C = nRT
n为气体物质的量
R为气体常数(定值)
等温线
玻意耳定律反映了气体宏观状态的变化规律，这一规律可用分子动理论的观点从微观角度加以解释。气体的压强取决于温度和容器内气体的分子数密度。
玻意耳定律的微观解释
知识点三、玻意耳定律的应用
一定质量的气体，压强为3 atm，保持温度不变，当压强减小了2 atm时，体积变化了4 L，则该气体原来的体积为
√
典例2．
典例精析
典例3．
典例精析
如图所示，汽缸倒挂在天花板上，用光滑的活塞密封一定量的气体，活塞下悬挂一个沙漏，保持温度不变，在沙缓慢漏出的过程中，气体的
A.压强变大，体积变大 B.压强变大，体积变小
C.压强变小，体积变大 D.压强变小，体积变小
√
典例4．
典例精析
(多选)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
√
√
课堂反馈
1.如图所示，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中。当温度为T时，被封闭的气柱长L＝22 cm，两边水银柱高度差h＝16 cm，已知
大气压强p0＝76 cmHg。
(1)求此时被封闭的气柱的压强p；
答案　60 cmHg
(2)现向开口端缓慢注入水银，设气体温度保持不变，再次稳定后封闭气柱长度变为20 cm，求此时两边水银柱的高度差。
答案　10 cm
课堂小结
一、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。
2、公式： PV=C(常数) 或p1V1=p2V2
3、条件: 一定质量气体且温度不变
4、适用范围：温度不太低，压强不太大
二、等温变化图象
1、特点:
(1)等温线是双曲线的一支
(2)温度越高,其等温线离原点越远
2、图象意义:
(1)物理意义:反映压强随体积的变化关系
(2)图像上每点的意义: 每一组数据---反映某一状态
T1
T2

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