《新教材2023高中物理第二章气体液体和固态第一节气体实验定律Ⅰ课件粤教版选择性必修第三册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新教材2023高中物理第二章气体液体和固态第一节气体实验定律Ⅰ课件粤教版选择性必修第三册（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章第二章 气体、液体和固体气体、液体和固体学习目标物理与STSE1知道什么是等温变化2知道气体等温变化时遵循玻意耳定律及定律内容和表达式(重点)3明确p-V、p-图像的物理意义(重点、难点)4学会用等温变化的规律处理有关问题知识点一玻意耳定律1实验探究(1)实验器材：铁架台、注射器、橡胶塞、气压计(压强表)等注射器下端用橡胶塞密封，上端用活塞封闭一段空气柱，这段空气柱是我们的研究对象(2)数据收集：空气柱的压强p由上方的气压计读出，体积V用刻度尺读出的空气柱的长度l乘空气柱的横截面积S.用手把活塞向下压或向上拉，读出体积与压强的几组值2玻意耳定律(1)内容：一定质量的某种气体，在温度保持不
2、变的情况下，压强p和体积V成反比(2)公式：pVc(常量)或p1V1p2V2(3)适用条件：气体质量不变、温度不变气体温度不太低、压强不太大知识点二等温图像1等温变化一定质量的某种气体，在温度不变时其压强随体积的变化而变化，把这种变化叫作等温变化2气体等温变化的p-V图像(1)p-V图像：一定质量的气体的p-V图像为双曲线的一支，如图所示小试身手如图所示，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体()A压强增大，体积增大B压强增大，体积减小C压强减小，体积增大D压强减小，体积减小探究一封闭气体压强的计算1静止或匀速运动系统中封闭气体压强的计算方法(1)参考液片法：选
3、取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立受力平衡方程，得到液片两侧压强相等，进而求得气体压强例如，图中粗细均匀的U形管中封闭了一定质量的气体A，在其最低处取一液片B，由其两侧受力平衡可知(pAph0)S(p0phph0)S，即pAp0ph.(2)力平衡法：选与封闭气体接触的液柱(或活塞、气缸)为研究对象进行受力分析，由F合0列式求气体压强(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2容器加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、气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，
4、求出封闭气体的压强【典例1】若已知大气压强为p0，下列图中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为，求这四处被封闭气体的压强1如图所示，活塞的质量为m，缸套的质量为M，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封有一定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S，则(大气压强为p0)()2.如图所示，竖直放置的U形管，左端开口，右端封闭，管内有a、b两段水银柱，将A、B两段空气柱封闭在管内已知水银柱a长10cm，水银柱b两个液面间的高度差为5cm，大气压强为75cmHg，求空气柱A、B的压强解析：设气体A、B产生的压强分别为pA、pB，管横截面积为S，取a液柱为研究对象进行受力分析，如图甲所示，得pASmag
5、p0S，而paSgh1Smag，故pASpaSp0S，所以pAp0pa75cmHg10cmHg65cmHg.取液柱b为研究对象进行受力分析，如图乙所示，同理可得pBSpbSpAS，所以pBpApb65cmHg5cmHg60cmHg.答案：65cmHg60cmHg探究二玻意耳定律1成立条件玻意耳定律p1V1p2V2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常量的定义p1V1p2V2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，该常量c越大3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
6、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特别提醒应用玻意耳定律解题时应注意的两个问题(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【典例2】一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p075.0cmHg，环境温度不变(结果保留三位
7、有效数字)解析：设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2p0，长度为l2.活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2，长度为l2.以cmHg为压强单位由题给条件得p1p0(20.05.00)cmHg90cmHg，l120.0cm，由玻意耳定律得p1l1Sp1l1S，联立式和题给条件得p1144cmHg，常量的意义p1V1p2V2c，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，该常量c越大4粗细均匀的玻璃管长为12cm，一端封闭一个人手持玻璃管(开口向下)潜入水中，当潜到水下某深度时看到水进入玻璃管口2cm
8、，求管内液面的深度(取水面上大气压强为p01.0105Pa，g取10m/s2)解析：确定研究对象为被封闭的一部分气体，玻璃管下潜的过程中气体的状态变化可视为等温变化，如图所示探究三等温变化的图像及应用温度高低直线的斜率为p与V的乘积，斜率越大，pV乘积越大，温度就越高，上图中T2T1一定质量的气体，温度越高，气体压强与体积的乘积必然越大，p-V图上的等温线就越高，上图中T1T2D由图可知T1T2ABD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7如图所示，一定质量的封闭气体由状态A沿直线AB变化到状态B，在此过程中气体温度的变化情况是()A一直升高B一直降低C先升高后降低D先降低后升高C解析：由于同一等温线上的各点pV值相同，而pV值较大的点所在的双曲线离坐标原点较远，因而对应的温度也较高由题图可知A、B两点的pV值相同，A、B两点应在同一等温线上，而AB直线中点C对应的pV值比气体在A、B状态时的pV值大，即温度比气体在A、B状态时高，故气体由状态A沿直线AB变化到状态B的过程中，温度先升高后降低，C正确
