2.2 气体的等温变化-【物理优课PPT】高中物理选择性必修第三册同步PPT课件（人教版2019）

1.理解一定质量的气体，在温度不变的情况下压强与体积的关系。 2.学会通过实验的方法研究问题，探究物理规律，学习用电子表格与图像对实验数据进行处理与分析，体验科学探究过程。 3.理解气体等温变化的p -V图像的物理意义。4.学会用玻意耳定律计算有关的问题。 核心素养要求 核心素养呈现 气体的 等温变化 物理观念 玻意耳定律 科学思维 p-V 图像 气体压强的计算 科学探究 探究气体等温变化的规律 科学 态度 与责任 应用玻意耳定律解决实际问题 学习目标 情景导入 在庆典活动中放飞的气球，会飞到我们看不见的地方。随着气球的升空，大气压在减小，温度在降低，气球在膨胀......看来，一定质量的气体的压强、体积和温度三个状态参量之间是有联系的。那么，它们会有怎样的联系呢？ 实验：探究气体等温变化的规律 等温变化：一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化时的关系。 一、实验思路 ⑵ 保证温度不发生明显的变化。 ①让空气柱的体积变化不要太快 ②不能用手触摸玻璃管，环境恒温 1、选定一个热力学系统：注射器内一定质量的气体。 2、实验要求： ⑴ 保证气体质量一定——不漏气。 ① 柱塞上涂上润滑油（凡士林） ② 注射器下端的开口有橡胶套 读数次数 5 4 3 初始 2 6 压强（×105Pa） 体积 (单位体积) 实验：探究气体等温变化的规律 二、物理量的测量：需要测量空气柱的体积 V 和空气柱的压强 p 压强 p：从压力表读取。 2.00 1.00 2.25 0.85 1.52 1.29 1.25 1.65 1.00 2.00 2.50 0.80 体积 V： 因为横截面积 S一定，以空气柱的长度 l 代表气体的体积。 实验：探究气体等温变化的规律 三、数据分析 温度不变时压强与体积的关系 气体的等温变化规律 玻意耳定律：英国物理学家玻意耳和法国物理学家马略特各自通过实验发现 1、内容 一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强 P 跟体积 V 成反比 2、表达式 相当于大气压几倍的压强都可以算作“压强不太大”，零下几十摄氏度的温度也可以算作“温度不太低”。 其中P1，V1和P2，V2分别表示气体在1，2两个状态下的压强和体积 研究对象：一定质量的气体 适用条件：温度保持恒定 适用范围（对于实际气体）：温度不太低（与室温相比），压强不太大（与大气压相比） 气体的等温变化规律 3、等温线（P-V图） P-V图像的形状为双曲线的一支。它描述的是温度不变时的p ­-V关系，称为等温线。 T1 T2 面积：S=PV=C V p 0 等温线 气体体积一定时，分子的数密度一定；温度越高，分子无规则运动越剧烈，气体压强越大。所以T1<T2 。 对一定质量的某种气体，温度不变， C不变；温度越高，C越大。 气体的等温变化规律 4、等温线（p­- （1）斜率越大，PV乘积越大，温度越高。 （2）一定质量气体，不同温度下的等温线是不同的。 T1 T2 斜率：K=P/(1/V) =PV=C 等温线 T1<T2 p 0 气体体积一定时，分子的数密度一定；温度越高，分子无规则运动越剧烈，气体压强越大。所以T1<T2 。 做一做 用传感器探究气体等温变化的规律 读数次数 1 2 3 4 5 压强/KPa 体积/ml 12 84.90 14 72.80 6 159.40 8 124.80 10 101.10 做一做 用传感器探究气体等温变化的规律 数据分析 要点总结 1、玻意耳定律 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 pV＝C (常量) 或 p1V1＝ p2V2 3、图像 P O V T P O A.一直保持不变 B.一直增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小 C 例1 如图所示是一定质量的某种气体状态变化的p－V图象，气体由状态 A变化到状态B的过程中，气体分子平均速率的变化情况是(　 　) 解析： 要比较气体分子平均速率的变化情况，就是要比较气体温度变化情况。由图象可知，pAVA＝pBVB，所以A、B两状态的等，在同一等温线上。即图中A状态和B状态分子平均速率相同； D 典型例题 可知A到C气体温度升高，分子平均速度增大，C到B温度降低，分子平均速率减小，D项正确。 过A、B两点画一条等温线，再画一条等温线与AB直线相切，切点为C。 例2 某个容器的容积是10L，所装气体的压强是20×105Pa。如果温度保持不变，把容器的开关打开以后，经过足够长时间，容器里剩下的气体是原来的百分之几？设大气压是1.0×105Pa. 典型例题 分析：由题意可知，打开开关后气体的压强等于外界大气压。本题解题的关键不是气体状态的确定，而是研究对象的选取。 法一：就容器而言