课件17张PPT。第八章 气体气体状态的描述:温度T、压强p、体积V气体的等温变化 气体的等温变化目标导航
诱思导学
探究:等温变化的规律
玻意耳定律
等温线
典例探究目标导航: 1.知道什么是气体的等温变化。
2.掌握玻意耳定律的内容和公式。
3.明确p-V图上等温变化的图象及其物理意义。
4.知道p-V图上不同温度的等温线如何表示。
5.会用等温变化的规律解释有关的物理现象。返回诱思导学: 夏天自行车轮胎在烈日下暴晒会爆胎,为什么?
其实,生活中许多现象都表明,气体的压强,体积,温度三个状态量之间一定存在某种关系?究竟是什么关系呢?我们怎么来研究?
研究的方法-----控制变量法
本节课我们就来研究控制一定质量的某种气体,温度不变的情况下,压强与体积的变化关系。我们称之为等温变化 返回提出问题:一定质量的气体在温度不变的情况 下,压强与体积之间有什么关系呢? 实验探究:设计实验:需要思考的几个问题
(1)如何获得一定质量的气体?
(2)怎样改变和测得气体的体积?
(3)怎样保证气体的温度是一定的我们可用注射器来定性研究 研究题目:一定质量的某种气体,温度不变,当体积缩小时,压强有什么变化?你怎么体会到的?当体积增大时,压强有什么变化?你怎么体会到的?
强调:实验过程中,手不要握住注射器的外管
引导学生小结:一定质量的某种气体,温度不变,当体积缩小时,压强增大,气体体积增大时压强减小
猜想:可能压强和体积成反比 返回用玻意耳定律演示器来演示 打开课本看实验
注意:
①怎样保证气体的质量是一定的?(密封好)
②我们研究的是那一部分气体?它的体积如何表示?
③要使密封的气体的压强增大,体积减小,或是压强减小,体积增大,应如何操作?密封气体的压强又如何表达?
④实验过程中的恒温是什么温度?为保证恒温,在操作中应注意什么?(缓慢,手不能与左侧玻璃管接触。)
⑤除了上述应注意的问题外,还应注意什么事情?(要始终保持装置竖直,注意正确读数。)返回玻意耳定律 1)等温变化:气体在温度不变的情况下发生的状态变化。
2)玻意耳定律:一定质量的某种气体在温度不变的情况下,压强跟体积成反比,即PV=C(常量)或 P1V1=P2V2。
点拨(1)玻意耳定律是实验定律,由英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验独立发现的。
(2)成立条件:质量一定,温度不变,且压强不太大,温度不太低。
(3)pV=C。其中常量C?与气体的质量、种类、温度有关。返回等温线:(1)一定质量的某种气体在等温变化过程中压强p跟体积V的反比关系,在p-V 直角坐标系中表示出来的图线叫等温线。
(2)一定质量的气体等温线的p-V图是双曲线的一支。
(3)等温线的物理意义:图线上的一点表示气体的一个确定的状态。同一条等温线上各状态的温度相同,p与V 的乘积相同。不同温度下的等温线,离原点越远,温度越高。 返回 1、图象平面上的一个点代表什么?曲线AB代表什么?
2、pV=恒量一式中的恒量是普适恒量吗?典例探究例1、粗细均匀的玻璃管,一端封闭,长为12cm,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,求人潜入水中的深度。(取水面达气压强为P0 =1.0 ×105Pa,g取10米每二次方秒)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;典例探究:例2.将一端封闭的玻璃管插入水银槽内,内封一定质量的气体。若将管略压下一些,下述说法正确的是 ( )
A.玻璃管内气体体积扩大
B.玻璃管内气体体积缩小
C.管内外水银面高度差减小
D.管内外水银面高度差增大典例探究例4.一定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图3所示,A、B位于同一双曲线上,则此变化过程中,温度 ( )
A、一直下降
B、先上升后下降
C、先下降后上升
D、一直上升 图3典例探究例5.竖直倒立的U形玻璃管
一端封闭,另一端开口向下,
如图4所示,用水银柱封闭
一定质量的理想气体,在保
持温度不变的情况下,假设
在管子的D处钻一小孔,则
管内被封闭的气体压强p和
气体体积V变化的情况为: ( )
A、p、V都不变 B、V减小,p增大
C、V增大,p减小 D、无法确定 图4返回再见返回我来总结:第一节 气体的等温变化(导学案)
一、学习目标:
(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)会用等温变化规律解释有关的物理现象。
2.通过对演示实验的探究,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教育:(1)从最简单的情况开始猜想研究(2)控制变量法
二、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。
三、课前准备
1、气体的状态参量括 、 、 三个物理量。
2、如图1所示,试求甲、乙、丙中各封闭气体的压强P1、P2、P3、P4 。(已知大气压为p0,液体的密度为ρ,其他已知条件标于图上,且均处于静止状态)
四、新知导学
(一)问题的提出
生活小常识(1)打足气的自行车在烈日下爆晒,常会爆胎。
(2)凹进去的乒乓球用热水一烫可以复原。
思考:车胎和乒乓球里面的气体的哪些状态参量发生了变化?是怎样变化的?要研究它们三个量之间的变化关系需要采取什么方法?
(二)实验探究一定质量的气体在温度不变的情况下,压强与体积之间的关系。
提出问题:一定质量的气体在温度不变的情况下,压强与体积之间有什么关系呢?
大胆猜想(联系生活实例):
设计实验:需要思考的几个问题
(1)如何获得一定质量的气体? (2)怎样改变和测得气体的体积?
(3)怎样保证气体的温度是一定的? (4)如何获得压强的值?
(5)数据如何处理? (6)误差的来源有哪些?
设计表格:
图像法
提示与参考:课本第18页“实验”
进行实验(实验步骤)
得出结论
(三)玻意耳定律
1、内容
。
2、表达式 。
3、玻意耳定律的适用条件:
(四)P-V图像
物理意义:
图象平面上的一个点代表什么?曲线AB代表什么?
pV=恒量一式中的恒量是普适恒量吗?
五、例题与练习
[例题1]粗细均匀的玻璃管,一端封闭,长为12cm,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,求人潜入水中的深度。(取水面达气压强为P0 =1.0 ×105Pa,g取10米每二次方秒)
依据上题试总结出应用玻意耳定律解题的步骤 :
。
[变式训练1]在温度不变的情况下,把一根长为100cm的上端封闭的均匀玻璃管竖直插入水银槽中,管口到槽内水银面的距离是管长的一半,如图8-14所示,已知大气压相当于75cm高水银柱产生压强,求水银进入管高度.
变式训练1 例2 变式训练2
[例2]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.
[变式训练2] 一上端封有一定质量气体的玻璃管插在水银槽中(如右图所示),如果把玻璃管绕O点缓慢旋转一定角度,则再次稳定后,管内高出槽中液面的水银的长度将 ,管内水银面与槽中水银面的高度差将
[巩固练习1]基础训练第17页第5题
[巩固练习2] 基础训练第17页第4题
六、小结: