2.2气体的等温变化 课件（共30张ppt）物理人教版（2019）必修第三册

(共30张PPT)
单/击/此/处/添/加/副/标/题/内/容
气体的等温变化
走进物理情境
力学参量
压强 p
几何参量
体积 V
热学参量
温度T
控制变量法
等温变化
等容变化
等压变化
观点/证据/解释/交流
实验探究
定性 定量
PART TWO
定性关系
一定质量的气体，在等温变化过程中，其压强随体积的减小而增大。
用传感器
探究气体等温变化的规律
实验设计
数据采集
数据分析
实验结论
实验设计
20mL容积的注射器
气体压强传感器
研究的对象
实验设计
问题1 如何保证气体的质量一定？
检查装置的密封性
问题2 如何保证气体的温度一定？
缓慢推动活塞、不要手握筒壁
实验设计
注射器中的气体体积/体积刻度
问题3 需要测量哪些物理量？怎么测量？
注射器中的气体压强/压强传感器
数
据
采
集
数据分析
（1）列表法
（2）图象法
p
V
0
猜想：压强与体积是否成简单的反比关系？
理性思考：p-1/V图象是否应该过坐标原点？
实验
+
推理
p
1/V
0
验证猜想
实验结论
一定质量的气体，在等温变化时，压强与体积的倒数成正比关系。
p
1/V
0
玻意耳定律
PART THREE
1. 发现定律
1662、玻意耳（英国）
1676、马略特（法国）
2. 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，即
玻意耳
写成公式就是
或者写成
（ C为常量 ）
练一练
有一定质量的氦气，压强与大气压相等，体积为 1m3，温度为0 oC。
在温度不变的条件下，如果压强增大到大气压的500倍，按气体的等温变化规律计算，体积应该缩小至原体积的多少倍？
答案：1/500
3. 适用范围
压强不太大（相对于大气压）
温度不太低（相对于室温）
资料
有一定质量的氦气，压强与大气压相等，体积为 1m3，温度为0 oC。
在温度不变的条件下，如果压强增大到大气压的500倍，按气体的等温变化规律计算，体积应该缩小至1/500 m3，但是实验结果是 1.36/500 m 3。
例题1
如图所示，在长为L=57cm且一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用h=4cm高的水银柱封闭着L1=51cm长的气体，管内外气体的温度相同。现将水银从管侧壁缓慢地注入管中，直到水银面与管口相平。外界大气压强p0＝76cmHg，且温度不变。求此时管中封闭气体的压强。
解析
设玻璃管的横截面积为S，以玻璃管内封闭的气体为研究对象，
初状态压强为 p1＝p0＋gh＝80cmHg
初状态体积为 V1＝L1S
水银面与管口相平时，设水银柱高度为H，气体
末状态的压强 p2＝p0＋gH=（76+H）cmHg
末状态体积为V2 ＝ (L－H)S
H
气体发生等温变化，由玻意耳定律得
p1V1＝p2V2
即（p0＋gh） L1S= （p0＋gH ） (L－H)S
代入数据解得
H＝9cm
所以 p2＝85cmHg
答案：p2＝85cmHg
H
例题2
如图所示是一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程，A、C两点在同一条等温线上，则此变化过程中（　　）
A．从A到B的过程温度升高
B．从B到C的过程温度升高
C．从A到B再到C的过程温度先降低再升高
D．A、C两点的温度相等
解析：
因为A和C在同一条等温线上，所以TA=TC
作过B点的等温线，可知TB>TA=TC
所以A到B温度升高，B到C温度降低。
答案：AD
课堂小结
PART ONE
课后思考
PART TWO
实验中数据p-1/V图象并没有过原点，试从误差分析的角度谈谈造成这一结果的可能原因。
等温变化中，pV 乘积等于常量C。这里常量C与哪些因素有关？说出你的观点并陈述理由。
请尝试设计一些小实验来支持你的观点。
谢谢观看
查找资料，了解英国科学家玻意耳和法国科学家马略特发现等温变化规律的故事，体会科学家的科学态度和科学精神。