《人教版高中物理选修（33）《气体的等温变化》ppt课件2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中物理选修（33）《气体的等温变化》ppt课件2（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八章 气 体 1 气体的等温变化 一 引入 思考题 1 被封气体V如何变化 2 是不是压强变大体积一定变小 不一定如果T升高 P变大 V也可能大 不一定 如果给自行车轮胎充气 P增大 气体并没有变小 3 怎么样研究P T V三者关系 控制变量法 二 等温变化 1 气体的等温变化 一定质量的气体温度保持不变的状态变 化过程 2 研究一定质量的气体等温变化的规律 1 介绍实验装置 2 观察实验装置 并回答 研究哪部分气体 怎样保证M不变 A管中气体体积怎样表示 L S 阀门a打开时 A管中气 体压强多大 阀门a闭合时 A管中气体压强多大 p0 欲使A管中气体体积减小 压强增大 B管应怎样操 作
2、写出A管中气体压强的表达式 p p0 gh 欲使A管中气体体积增大 压强减小 B管应怎样操 作 写出A管中气体压强的表达式 p p0 gh 实验过程中的恒温是什么温度 为保证A管中气体 的温度恒定 在操作B管时应注意什么 缓慢 3 实验数据 次数12345 压压强 105Pa 1 681 261 010 840 78 体积积 L 1 201 602 002 402 60 4 作图 a 坐标轴选择 p 1 V 0V p 0 A A b 描点 仔细观察表格的数据 并将坐标上的各点用光滑的曲 线连接 发现了什么 a V p V p b 是一条光滑的曲线 等温变化图象的特点 1 等温线是双曲线的一支
3、2 温度越高 其等温线离原点越远 思考与讨论 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 恒量随温度升高而增大 与气体的质量 种类温度有关 5 图象意义 1 物理意义 反映压强随体积的变化关系 2 点意义 每一组数据 反映某一状态 3 结论 体积缩小到原来的几分之一 压强增大到原来的 几倍 体积增大到原来的几倍 它的压强就减小为原来的 几分之一 三 实验结论 玻意耳定律 1 文字表述 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 公式表述 pV 常数 或p1V1
4、 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 例1 将一端封闭的均匀直玻璃管开口向下 竖直插入 水银中 当管顶距槽中水银面8 cm时 管内水银面比 管外水银面低2 cm 要使管内水银面比管外水银面高 2 cm 应将玻璃管竖直向上提起多少厘米 已知大气 压强p0支持76 cmHg 设温度不变 分析 均匀直玻璃管 U形玻璃管 汽缸活塞中封闭 气体的等温过程是三种基本物理模型 所以在复习中 必须到位 在确定初始条件时 无 论是压强还是体积的计算 都离不 开几何关系的分析 那么 画好始 末状态的图形 对解题便会有很大 作用 本题主要目的就是怎样去画 始末状态的图形
5、以找到几何关系 来确定状态参量 解 根据题意 由图知 p1 p0 2cmHg 78cmHg V1 8 2 S 10S p2 p0 2cmHg 74cmHg V2 8 x 2 S 6 x S 用气体定律解题的步骤 1 确定研究对象 被封闭的气体 满足质量不变的条 件 2 用一定的数字或表达式写出气体状态的初始条件 p1 V1 T1 p2 V2 T2 3 根据气体状态变化过程的特点 列出相应的气体公 式 本节课中就是玻意耳定律公式 4 将各初始条件代入气体公式中 求解未知量 5 对结果的物理意义进行讨论 练习1 一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中 内封一定质量的气体 管内水银面低于管外 在温
6、度不变 时 将玻璃管稍向下插入一些 下列说法正确的是 如图 所示 A 玻璃管内气体体积减小 B 玻璃管内气体体积增大 C 管内外水银面高度差减小 D 管内外水银面高度差增大 AD 练习2 如图所示 注有水银的U型管 A管上端封闭 A B两管用橡皮管相通 开始时两管液面相平 现将 B管缓慢降低 在这一过程中 A管内气体体积 B管比A管液面 强调思路 由V的变化 压强变 化 借助p的计算判断液面的高低 例2 均匀U形玻璃管竖直放置 用水银将一些空气封 在A管内 当A B两管水银面相平时 大气压强支持 72 cmHg A管内空气柱长度为10 cm 现往B管中 注入水银 当两管水银面高度差为18 cm
7、时 A管中 空气柱长度是多少 注入水银柱长度是多少 解 p1 p0 72 cm Hg V1 10S 分析 如图所示 由于水银是不可压缩的 所以A管 水银面上升高度x时 B管原水银面 下降同样高度x 那么 当A B 两管水银面高度差为18 cm时 在B管中需注入的水银柱长度应 为 18 2x cm V2 lS p2 p0 18 90 cmHg 例3 密闭圆筒内有一质量为100 g的活塞 活塞与圆 筒顶端之间有一根劲度系数k 20 N m的轻弹簧 圆 筒放在水平地面上 活塞将圆筒分成两部分 A室为 真空 B室充有空气 平衡时 l0 0 10 m 弹簧刚好 没有形变如图5所示 现将圆筒倒置 问这时B
8、室的高 度是多少 分析 汽缸类问题 求压强是关键 应根据共点力平衡条件或牛顿第 二定律计算压强 解 圆筒正立时 圆筒倒立时 受力分析如图所示 有p2S mg kx x l l0 则 温度不变 根据玻意耳定律 p1V1 p2V2 例4 某个容器的容积是10 L 所装气体的压强是 20 105 Pa 如果温度保持不变 把容器的开关打开 以后 容器里剩下的气体是原来的百分之几 设大气 压是1 0 105 Pa 解 设容器原装气体为研究对象 初态 p1 20 105Pa V1 10L T1 T 末态 p2 1 0 105Pa V2 L T2 T 由玻意耳定律 p1V1 p2V2得 即剩下的气体为原来的5 就容器而言 里面气体质量变了 似乎是变质量问题了 但若 视容器中气体出而不走 就又是质量不变了
