第二章 2.气体的等温变化 第1课时 气体的等温变化（课件PPT）- 【勤径学升·同步练测】2022-2023学年高二新教材物理选择性必修第三册（人教版）

单击此处添加文本具体内容 第二章　气体、固体和液体 2.气体的等温变化 第1课时　气体的等温变化 学习目标 1.知道什么是等温变化，知道玻意耳定律的内容、表达式及适用条件。 2.会运用玻意耳定律对有关问题进行分析、计算。 3.理解气体等温变化的p－V图像和p－ 图像。 第1课时　气体的等温变化 [对应学生用书第25页] 一、气体的等温变化 1.三个状态参量：研究气体的性质，用 　压强　⁠、 　体积　⁠和 　温度　⁠等物理量描述气体的状态，描述气体状态的这几个物理量叫作气体的 　状态参量　⁠。 2.等温变化：我们首先研究一种特殊的情况： 　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。我们把这种变化叫作气体的等温变化。 压强　 体积　 温度　 状态参量　 一定质量的气体　 温度不变　 第1课时　气体的等温变化 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　⁠（常量）或 　p1V1＝p2V2　⁠。 3.适用条件 （1）气体质量不变、 　温度　⁠不变。 （2）气体温度不太低、压强不太大。 反比　 pV＝C　 p1V1＝p2V2　 温度　 第1课时　气体的等温变化 4.气体等温变化的p－V图像 （1）p－V图像：一定质量的气体的p－V图像为一条 　双曲线　⁠，如图甲所示。 （2）p－ 图像：一定质量的气体的p－ 图像为过原点的 　倾斜直线　⁠，如图乙所示。 双曲线　 倾斜直线　 第1课时　气体的等温变化 1.判断下列说法的正误（正确的画“√”，错误的画“×”）。 （1）在探究气体等温变化的规律时采用控制变量法。（　√　） （2）一定质量的气体，在温度不变时，压强跟体积成反比。（　√　） （3）公式pV＝C中的C是常量，指当p、V变化时C的值不变。（　√　） （4）一定质量的某种气体等温变化的p-V图像是通过原点的倾斜直线。（　×　） √ √ √ × 第1课时　气体的等温变化 2.一定质量的某种气体发生等温变化时，若体积增大了n倍，则压强变为原来的 　　　　⁠。  答案　 第1课时　气体的等温变化 [对应学生用书第26页] 要点一　封闭气体压强的计算 （1）如图甲所示，C、D液面水平且等高，液体密度为ρ，重力加速度为g，其他条件已标于图上，试求封闭气体A的压强。 提示：（1）同一水平液面C、D处压强相同，可得pA＝p0＋ρgh。 第1课时　气体的等温变化 （2）在图乙中，汽缸置于水平地面上，汽缸横截面积为S，活塞质量为m，设大气压强为p0，重力加速度为g，试求封闭气体的压强。 　 提示：（2）以活塞为研究对象，受力分析如图， 由平衡条件得mg＋p0S＝pS， 则p＝p0＋。 第1课时　气体的等温变化 1.系统处于平衡状态时，求封闭气体的压强 （1）连通器原理：在连通器中，同种液体（中间液体不间断）的同一水平液面上的压强是相等的，如图1，连通器在同一液面的C和D两点，pC＝pD。 第1课时　气体的等温变化 （2）玻璃管静止，开口向上，用竖直高度为h的水银柱封闭一段空气柱，如图2，则被封闭气体的压强为p2＝p0＋ρgh。应特别注意的是h表示液面间的竖直高度，不一定是液柱长度。 （3）玻璃管静止，开口向下，用竖直高度为h的水银柱封闭一段空气柱，如图3，则被封闭气体的压强为p3＝p0－ρgh。 （4）在做托里拆利实验时，由于操作不慎，玻璃管上方混入气体，水银槽液面与玻璃管内液面的竖直高度差为h，如图4，则气体的压强为p4＝p0－ρgh。 （5）求由固体（如汽缸或活塞）的气体压强，一般对此固体（如汽缸或活塞）进行受力分析，列出力的平衡方程。 第1课时　气体的等温变化 2.容器变速运动时，封闭气体压强的计算方法和步骤 （1）取封闭气体接触的液体（或活塞、汽缸）为研究对象。（并不是以气体为研究对象） （2）对研究对象进行受力分析（气体对研究对象的作用力写成F＝pS形式）。 （3）对研究对象建立直角坐标系并对其所受力进行正交分解。 （4）分别在x轴和y轴上列牛顿第二定律方程。 （5）解方程。 第1课时　气体的等温变化 [例1]　在竖直放置的U形管内由密度为ρ的两部分液体封闭着两段空气柱A、B。大气压强为p0，各部分尺寸如图所示。求A、B气体的压强。 第1课时　气体的等温变化 [解析]　方法一　受力平衡法 取液柱h1为研究对象，设管的横截面积为S，大气压力和液柱重力方向向下，A气体产生的压力方向向上，因液柱h1静止，则p0S＋ρgh1S＝pAS，解得pA＝p0＋ρgh1； 取液柱h2为研究对象，由于液柱h2的下端以下液体的对称性，下端液体产生的压强可以不予考虑，A气体的压强由液体传递后对液柱h2的压力方向向上，B气体产生的