2.2 气体的等温变化 课件-2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

湖南长郡卫星远程学校 录制 2022年上学期 制作 10 长沙市长郡中学 瞿成建 研究一定质量的气体的热学性质时，我们用到了压强、体积和温度三个状态参量，它们之间有联系吗？如果有联系，它们会有怎样的定量关系呢? 问题导入 湖南长郡卫星远程学校 录制 2022年上学期 制作 10 长沙市长郡中学 瞿成建 一定质量的气体，在温度不变的情况下，其压强与体积的变化关系。 2. 气体的等温变化： 1. 气体的状态参量 压强 p，单位：Pa（帕斯卡） 体积 V，单位：有L、mL等 热力学温度T ：单位：开尔文 T = t ＋ 273 K 湖南长郡卫星远程学校 录制 2022年上学期 制作 10 长沙市长郡中学 瞿成建 一、实 验 压力表 柱塞 空气柱 橡胶套 1. 实验思路 探究气体等温变化的规律 ①研究对象：质量不变的空气柱 ②实验操作：缓慢上下抽动柱塞可以 改变气体的体积 2. 物理量的测量 ①测体积V： ②测压强P： 读取压力表示数 刻度尺读出空气柱的长度L， 乘下底面积s 湖南长郡卫星远程学校 录制 2022年上学期 制作 10 长沙市长郡中学 瞿成建 一、实 验 压力表 柱塞 空气柱 橡胶套 探究气体等温变化的规律 2. 物理量的测量 ①测体积V： ②测压强P： 读取压力表示数 刻度尺读出空气柱的长度L， 乘下底面积s 序号 1 2 3 4 5 体积 L1*S L2*S L3*S L4*S L5*S 压强 P1 P2 P3 P4 P5 湖南长郡卫星远程学校 录制 2022年上学期 制作 10 长沙市长郡中学 瞿成建 湖南长郡卫星远程学校 录制 2022年上学期 制作 10 长沙市长郡中学 瞿成建 3. 数据分析 温度不变时压强与体积成反比 压强和体积的倒数成正比 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 结论： 湖南长郡卫星远程学校 录制 2022年上学期 制作 10 长沙市长郡中学 瞿成建 ④读取空气柱长度时，视线要与刻度线相平，以减小读数误差 4、实验注意事项: ①气体体积的改变要缓慢进行，保证温度不变 ②柱塞事先要涂好润滑油，保证装置的气密性 ③实验过程中，不要用手接触注射器的圆筒，保证等温变化 湖南长郡卫星远程学校 录制 2022年上学期 制作 10 长沙市长郡中学 瞿成建 做一做 用传感器探究气体等温变化的规律 湖南长郡卫星远程学校 录制 2022年上学期 制作 10 长沙市长郡中学 瞿成建 二、玻意耳定律 适用范围：温度不太低，压强不太大。 pV=C （C是常量） 2、表达式： 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。 或p1V1=p2V2=C 湖南长郡卫星远程学校 录制 2022年上学期 制作 10 长沙市长郡中学 瞿成建 3、等温变化的图像 ①等温线是双曲线的一支。 ②T2＞T1，图中温度越高，C值也就越大，其等温线离原点越远。 V p 0 T1 T2 pV=C 等温线上任意一点对应的压强P和体积V的乘积等于C，即这样围成的面积等于C，那么等温线上这样围成的面积总是相等的。 湖南长郡卫星远程学校 录制 2022年上学期 制作 10 长沙市长郡中学 瞿成建 3、等温变化的图像 ②T2＞T1，图中温度越高，C值也就越大，图像斜率越大。 1/V p 0 T1 T2 ①P- 1/V图像是过原点的倾斜直线。 湖南长郡卫星远程学校 录制 2022年上学期 制作 10 长沙市长郡中学 瞿成建 例1. 一定质量的气体，发生等温变化时，若体积增大到原来的2倍，则压强变为原来的几倍（ ） 解析：C 温度保持不变，根据玻意耳定律：pV=C 可知压强和体积的乘积不变，所以体积增大到原来的2倍，压强变为原来的1/2 课堂练习 A. 2 B. 1 C. 1/2 D. 1/4 C 湖南长郡卫星远程学校 录制 2022年上学期 制作 10 长沙市长郡中学 瞿成建 例2. 一定质量的气体，体积20L时，压强为1×105pa,当体积减小到16L时，压强为多大？设气体温度保持不变。 解析：温度保持不变，根据玻意耳定律： p1V1=p2V2 P2=1.25×105pa 课堂练习 应用玻意耳定律解题步骤： 1、确定研究对象（m，T不变） 2、确定初末状态的压强和体积 3、列方程求解 湖南长郡卫星远程学校 录制 2022年上学期 制作 10