(共30张PPT)
8.1 气体的等温变化
教学目标:
1.在物理知识方面要求:(1)知道什么是等温变化
;(2)知道玻意耳定律是实验定律;掌握玻意
耳定律的内容和公式;知道定律的适用条件。(
3)理解气体等温变化的 p-V 图象的物理
意义;(4)知道用分子动理论对玻意耳定律的
定性解释;(5)会用玻意耳定律计算有关的问题。
2.通过对演示实验的研究,培养学生的观察、分析能
力和从实验得出物理规律的能力。
3.渗透物理学研究方法的教育:当需要研究两个以上
物理量间的关系时,先保持某个或某几个物理量
不变,从最简单的情况开始研究,得出某些规律
,然后再进一步研究所涉及的各个物理量间的关系。
重点、难点:
1.重点是通过实验使学生知道并掌握一定质量的气体在等温变化时压强与体积的关系,理解 p-V 图象的物理意义,知道玻意耳定律的适用条件。
2.学生往往由于“状态”和“过程”分不清,造成抓不住头绪,不同过程间混淆不清的毛病,这是难点。在目前这个阶段,有相当多学生尚不能正确确定密闭气体的压强。
1.当一定质量气体的_________________都确定时,我们就说这部分气体具有一定的状态,因此把______________叫做一定质量气体的状态参量.
2.气体的体积(V).
气体的体积是指________________________,也就是气体充满容器的容积.
温度、体积、压强
温度、体积和压强
气体分子所能达到的空间
新课教学:
一、状态参量
在标准状态下,1摩尔的任何气体所占的体积为____升.
1升(L)=1分米3(dm3),1毫升(mL)=1厘米3(cm3)
1 L=________m3 =________ cm3
3.气体的温度(t,T).
温度用来表示物体的________;是物体内部______________的标志.
22.4
10-3 103
冷热程度 热运动平均动能
温标:摄氏温标(t)的单位是摄氏度,符号____ .在国际单位制中,以__________表示温度.单位是________.符号____.热力学温标(T)又称绝对温标.
现在国际上公认的热力学温度的零度是-273.15 ℃,叫做绝对零度.绝对零度是低温的极限,只能无限接近,但不可能达到.
就每一度的大小来说热力学温度和摄氏温度是相同的,即______________.
℃
热力学温标
开尔文
K
T=t+273.15 K
4.气体的压强.
(1)气体的压强:气体作用在器壁_________________叫做气体的压强.
(2)压强的单位:在国际单位制中,压强的单位是________,简称____,符号____.
1帕斯卡(Pa)=1牛/米2 (N/m2)
1标准大气压(atm)=____厘米汞柱(cmHg)=____毫米汞柱(mmHg)=1.013×105 Pa ≈ 1×105 Pa
单位面积上的压力
帕斯卡 帕 Pa
76 760
(3) 从气体分子运动论的观点看来,气体压强是____________________________而产生的.气体压强跟__________________和______________有关.
大量的气体分子频繁地碰撞器壁
气体分子的平均动能 分子的密集程度
关于气体的体积,下列说法正确的是( )
A.气体的体积与气体的质量成正比
B.气体的体积与气体的密度成正比
C.气体的体积就是所有分子体积的总和
D.气体的体积与气体的质量、密度和分子体积无关,只决定于容器的容积
解析:气体分子之间的距离比较大,分子间的相互作用力十分微弱,所以气体很容易扩散,给它多大空间,就能达到多大空间.气体的体积就是指气体分子所能达到的空间,也就是气体所充满的容器的容积.
答案:D
课堂训练
1.如图所示,A、B两瓶子相对接,中间有阀门隔离,A瓶充满气体,B瓶真空,打开阀门后,下列说法正确的是( )
A.气体的质量变大 B.气体的体积变大
C.气体的分子数变大 D.气体的密度变小
解析:气体分子间的相互作用力十分微弱,很容易扩散,给它多大空间,就能达到多大空间.阀门打开后,气体分子将充满AB整个空间,体积变大,气体的分子数还是原来那么多,质量也不变,根据ρ= ,密度变小.
答案:BD
对于一定量的气体,下列论述中正确的是( )
A.当分子热运动剧烈时,压强必变大
B.当分子热运动剧烈时,压强可能不变
C.当分子间的平均距离变大时,压强必变小
D.当分子间的平均距离变大时,压强必变大
解析:从微观来说,气体压强是垂直作用在器壁单位面积上的平均冲击力,压强微观上由分子平均动能和分子数密度决定,故B正确,A、C、D错误.
答案:B
h
A
B
h
D
C
h
p0
p
p=p0+h
p=p0-h
p=p0-h
计算封闭气体的压强
计算气体压强的方法
平衡法:选取与气体接触的液柱(活塞)为研究对象,进行受力分析,利用平衡条件求解.
等压面法:根据同种液体的同一液面处压强相等,在容器内灵活选取液面.由两侧产生的压强相等列方程求解.
如图所示,在竖直放置的U型管内有密度为ρ的两段空气柱A 、B,大气压为p0,求A 、B气体的压强pA=________,pB=________.
解析:①用平衡法求pA:取液柱h1为研究对象,设管横截面积为S,大气压力和液柱重力方向向下,A 气体压力方向向上,液柱h1静止受力平衡,则
p0S +ρg h1 S=pA S
得pA = p0+ρg h1;
②用等压面法求pB:从A 气体下端选取等压面,则有
pB +ρg h2=pA = p0+ρg h1
得pB= p0+ρg(h1- h2).
答案:p0+ρg h1;p0+ρg(h1- h2)
图2
C
生活常识:烈日下打足气的轮胎会爆。说明:温度越高压强会增大。这一章就探究P、V、T之间的关系。如何探究呢
探究方法:
控制变量法
控制变量法:在实验中研究三个物理量的关系时,先保持一个量不变,研究另外两个量的关系;然后再保持另一个量不变,研究剩余两个量的关系,最后把研究结果结合起来,这种方法叫做控制变量法
等温变化:
气体在温度不变的状态下,发生的变化叫做等温变化。
二.实验探究
1.研究对象:
2.实验装置:
实验前,请同学们思考以下问题:
怎样保证气体的质量是一定的?
密封好
②怎样保证气体的温度是一定的?
缓慢移动活塞,筒不与手接触:这样管内空气就有足够长的时间与周围环境热传递,就会大致等于环境温度.
封闭在注射器中的一定质量的气体
次数 1 2 3 4 5
压强(×105Pa) 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
体积(L) 1.3 1.6 2.0 2.7 4.0
3.实验数据
4.数据处理:图像法处理
作出P-V图像
作出P-1/V图像
二.实验探究
4.数据处理:图像法处理
p/105 Pa
5
V
1
2
3
0
1
2
3
4
p/105 Pa
5
1/V
1
2
3
0
0.2
0.4
0.6
0.8
5.实验结论
一定质量的气体,在温度不变的情况下,它的压强跟体积成反比
三. 玻意耳定律
1.内容: 一定质量的气体,在温度不变的情况下,
它的压强跟体积成反比
2.表达式: p1V1=p2V2
3.图像
P
1/V
P
V
上述图像称为等温线,不同温度下的等温线是不一样的
T2
T1
T1
P
1/V
P
V
T2
T2>T1
图5
图6登陆21世纪教育 助您教考全无忧
8.1 气体的等温变化
教学目标:
1.在物理知识方面要求:(1)知道什么是等温变化;(2)知道玻意耳定律是实验定律;掌握玻意耳定律的内容和公式;知道定律的适用条件。(3)理解气体等温变化的 p-V 图象的物理意义;(4)知道用分子动理论对玻意耳定律的定性解释;(5)会用玻意耳定律计算有关的问题。
2.通过对演示实验的研究,培养学生的观察、分析能力和从实验得出物理规律的能力。
3.渗透物理学研究方法的教育:当需要研究两个以上物理量间的关系时,先保持某个或某几个物理量不变,从最简单的情况开始研究,得出某些规律,然后再进一步研究所涉及的各个物理量间的关系。21世纪教育网
重点、难点:
1.重点是通过实验使学生知道并掌握一定质量的气体在等温变化时压强与体积的关系,理解 p-V 图象的物理意义,知道玻意耳定律的适用条件。
2.学生往往由于“状态”和“过程”分不清,造成抓不住头绪,不同过程间混淆不清的毛病,这是难点。在目前这个阶段,有相当多学生尚不能正确确定密闭气体的压强。
新课教学:
一、状态参量
1.当一定质量气体的_________________都确定时,我们就说这部分气体具有一定的状态,因此把______________叫做一定质量气体的状态参量.
2.气体的体积(V).
气体的体积是指________________________,也就是气体充满容器的容积.
在标准状态下,1摩尔的任何气体所占的体积为____升.
1升(L)=1分米3(dm3),1毫升(mL)=1厘米3(cm3)
1 L=________m3 =________ cm3
3.气体的温度(t,T).
温度用来表示物体的________;是物体内部______________的标志.
温标:摄氏温标(t)的单位是摄氏度,符号____ .在国际单位制中,以__________表示温度.单位是________.符号____.热力学温标(T)又称绝对温标.
现在国际上公认的热力学温度的零度是-273.15 ℃,叫做绝对零度.绝对零度是低温的极限,只能无限接近,但不可能达到.
就每一度的大小来说热力学温度和摄氏温度是相同的,即______________.21世纪教育网
4.气体的压强.
(1)气体的压强:气体作用在器壁_________________叫做气体的压强.
(2)压强的单位:在国际单位制中,压强的单位是________,简称____,符号____.
1帕斯卡(Pa)=1牛/米2 (N/m2)
1标准大气压(atm)=____厘米汞柱(cmHg)=____毫米汞柱(mmHg)=1.013×105 Pa ≈ 1×105 Pa
(3)从气体分子运动论的观点看来,气体压强是____________________________而产生的.气体压强跟__________________和______________有关.
新课过渡:
生活常识:烈日下打足气的轮胎会爆。说明:温度越高压强会增大。这一章就研究P、V、T之间的关系。本节课先研究等温变化。
二.实验探究
1.研究对象:一定质量的气体21世纪教育网
2.实验装置:
实验前,请同学们思考以下问题:
1 怎样保证气体的质量是一定的?
密封好
2 怎样保证气体的温度是一定的?
缓慢移动活塞,筒不与手接触:这样管内空气就有足够长的时间与周围环境热传递,就会大致等于环境温度.
3.实验数据
次数 1 2 3 4 5
压强(×105Pa) 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
体积(L) 1.3 1.6 2.0 2.7 4.0
4.数据处理:图像法处理
5.实验结论
一定质量的气体,在温度不变的情况下,它的压强跟体积成反比
二. 玻意耳定律
1.内容: 一定质量的气体,在温度不变的情况下,它的压强跟体积成反比21世纪教育网
2.表达式: p1V1=p2V2
3.图像
上述图像称为等温线,不同温度下的等温线是不一样的.
T2>T1
T2
V
P
1/V
P
T1
T1
T2
V
P
1/V
P
0.8
0.6
0.4
0.2
0
3
2
1
1/V
5
p/10 Pa
4
3
2
1
0
3
2
1
V
5
p/10 Pa
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