第一节 气体实验定律（Ⅰ）（教学课件）物理粤教版选择性必修第三册

第一节 气体实验定律（Ⅰ） 粤教版（2019）高中物理选择性必修第三册 第二章 气体、液体和固体 @HY 在热学中，为确定系统的状态，也需要用到一些物理量，这些物理量叫作系统的状态参量。 气体状态参量 温度 体积 压强 热力学温度T ：开尔文K，T = t ＋ 273 K 体积 V：有L、mL等 压强 p：Pa（帕斯卡） 复习回顾 波意耳定律 等温图像 压强的计算 复习回顾 波意耳定律 等温图像 压强的计算 定量探究：一定质量的气体，温度不变，探究压强与体积的关系 复习回顾 波意耳定律 等温图像 压强的计算 实验表明，一定质量的气体，在温度不变的情况下，其压强与体积成反比。即 英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验发现 玻意耳定律： 一定质量的气体，在温度不变的情况下，其压强与体积成反比。 复习回顾 波意耳定律 等温图像 压强的计算 玻意耳定律： 一定质量的气体，在温度不变的情况下，其压强与体积成反比。 公式： 条件： pV=常数 或 p1V1=p2V2 气体的质量不变、温度不变 复习回顾 波意耳定律 等温图像 压强的计算 1、等温过程：气体在温度不变的情况下发生的状态变化过程。 2、等温线： 一定质量的等温过程在 图像中是过原点的直线， 在图像 中是双曲线的一支， 复习回顾 波意耳定律 等温图像 压强的计算 情境：一定质量的某种气体，其压强随体积变化的情况如图。 问题1：状态A的压强和体积分别是多少？ 问题2：状态B的压强和体积分别是多少？ 箭头表示过程进行的方向，气体由状态A经等温过程变化到状态B。 pV = ? 复习回顾 波意耳定律 等温图像 压强的计算 一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。 图中的两条等温线，哪条等温线表示的是温度比较高时的情形？请你尝试给出判断，并说明理由。 温度越高，其等温线离原点越远。 例题 人们使用气压式保温瓶时，只需按压保温瓶顶端，即可将水从瓶中压出。如图所示是气压式保温瓶结构图，请分析回答下列问题： (1)保温瓶中的水越少，需按压瓶盖的次数越多， 才能将水从瓶中压出，请分析其原因。 (2) 已知保温瓶中水的占比，估测出水所需的 按压次数，需用到什么气体实验定律?若要满足 该气体定律的适用条件，应怎样选取研究对象? (3) 若保温瓶中只有半瓶水时，希望按压两次就能出水，则还需要满足什么条件? 复习回顾 波意耳定律 等温图像 压强的计算 h mg F0=p0S F=pS 例题1、如图所示，若已知打气压强为p0,重力加速度为g ，液体的密度为ρ，求各封闭气体的压强。 列平衡方程： pS=p0S+mg 设玻璃管的横截面积为S，封闭气体压强为p. 对液体：m=ρV ，V=Sh p=p0+ρgh 力平衡法求气体压强 复习回顾 波意耳定律 等温图像 压强的计算 例题2、如图所示，若已知打气压强为p0,重力加速度为g ，液体的密度为ρ，求各封闭气体的压强。 ph pA p1 p0 p2 对左边液面：pA+ph=p1 对右边液面：p0=p2 选择一合适的液面，如图所示 左右两边为同一液面深度p1=p2 联立方程：pA+ph=p0 同一液面两侧压强相等 等压面法求压强 复习回顾 波意耳定律 等温图像 压强的计算 练习：如图所示的各装置均处于静止状态，若已知大气压强为p0 ，重力加速度为g，液体密度均为ρ，求各段被封闭气体的压强． 1.如图所示，是一定质量的某种气体状态变化的图象，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( ) 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 课堂练习 D 2. (多选)如图甲所示，一汽缸竖直放置，汽缸内有一质量不可忽略的活塞．将一定质量的气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁无摩擦，气体处于平衡状态．现保持温度不变，把汽缸向右倾斜90°(如图乙所示)，达到平衡后，与原来相比( ) A.气体的压强变大 B.气体的压强变小 C.气体的体积变大 D.气体的体积变小 AD 课堂练习 3. (多选)回热式制冷机是一种极低温设备，制冷极限约50K。某台回热式制冷机工作时，一定量的氦气(可视为理想气体)缓慢经历如图所示的四个过程。已知状态A、B的温度均为27 ℃，状态C、D的温度均为－133 ℃，下列判断正确的是( ) A.气体由状态A到状态B的过程，温度先升高后降低 B.气体由状态B到状态C的过程，内能保持不变 C.气体由状态C到状态D的过程，气体对外做功