2.2 气体的等温变化 课件(共21张PPT) 人教版（2019）选择性必修第三册第二章 气体、固体和液体

(共21张PPT)
第二节|气体的等温变化
核心素养点击
物理观念
科学思维 强化控制变量的科学方法的应用
科学探究 通过对等温过程的实验探究，培养学生的观察、分析能力和从实验中得出物理规律的能力
科学态度与责任 认识玻意耳定律在社会生活中的意义。激发学生参与探究活动的热情，培养学生在探究活动中的合作精神
小鱼吐出的泡泡，在上升过程中体积逐渐增大，到水面破裂
气泡在上升过程中体积为何会逐渐增大呢？
结合生活经验，对于一定质量的气体，能否出现只有一个状态参量发生变化而其他的状态参量不发生变化的情况？
问题一：打足气的自行车中烈日下暴晒，常常会爆胎，这是为什么？
问题二：给自行车打气为什么不能打太饱？
一、气体的状态参量
车胎内的气体随温度升高而压强增大，体积膨胀。
将空气压缩至车胎内，使得气体体积减小，从而压强增大，容易撑破车胎。
一、气体的状态参量
3、温度（热学性质）
2、体积（几何性质）
1、压强（力学性质）
热力学温度T ：开尔文
T = t ＋ 273 K
体积 V
单位：有L、mL等
压强 p
单位：Pa（帕斯卡）
控制变量法
二、玻意耳定律
1.内容:一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强p与体积V成 反比。
2.公式: Pv =C,或p1V1= p2V2 。
3.适用条件:气体的质量一定,温度不变。
4.若实验数据呈现气体体积减小、压强增大的特点,能否断定压强与体积成反比
答案：不能,也可能压强p与体积V的二次方(三次方)或与 成反比,只有作出p- 图线是直线,才能判定p与V成反比。






四 气体压强的求法
2.活塞封闭气体
选与封闭气体接触的液柱或活塞为研究对象，进行受力分析，再利用平衡条件求压强.如图3甲所示，汽缸截面积为S，活塞质量为M.在活塞上放置质量为m的铁块，设大气压强为p0，试求封闭气体的压强.
四 气体压强的求法
以活塞为研究对象，受力分析如图乙所示.由平衡条件得：Mg＋mg＋p0S＝pS，即：p＝p0＋ .
汞柱移动问题的解法
当被封闭气体的状态发生变化时，将引起与之关联的汞柱、活塞发生移动，是否移动以及如何移动的问题可以通过假设推理法来解决。
汞柱移动问题的解法
(1)假设推理法：根据题设条件，假设发生某种特殊的物理现象或物理过程，运用相应的物理规律及有关知识进行严谨的推理，得出正确的答案。巧用假设推理法可以化繁为简，化难为易，快捷解题。
汞柱移动问题的解法
(2)极限法：极限法是将物理过程推向极限情况进行分析，很容易得出结论。下题中就可以认为水银槽足够深，将玻璃管全部插入进行分析。
汞柱移动问题的解法
(3)温度不变情况下的液柱移动问题的特点是：在保持温度不变的情况下改变其他题设条件，从而引起封闭气体的液柱的移动(或液面的升降，或气体体积的增减)。解决这类问题通常假设液柱不移动或液面不升降，或气柱体积不变，然后从此假设出发，运用玻意耳定律等有关知识进行推论，求得正确解答。也可用极限法分析推理。
一、实验原理与操作
课堂练习
例1　(多选)“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图4所示，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
图4
√
√
解析　本实验采用的方法是控制变量法，所以要保持被封闭气体的质量和温度不变，A正确；
由于注射器的横截面积不变，所以只需测出空气柱的长度即可，B错误；
涂润滑油的主要目的是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化，C错误；
二、实验数据处理
例2　(2020·启东中学高二开学考试)对一定质量的气体，在等温条件下得出体积V与压强p的数据如下表：
V/m3 1.00 0.50 0.40 0.25 0.20
p/(×105 Pa) 1.45 3.10 3.95 5.98 7.70
图5
答案　见解析图
解析　作图如图所示