2.1 气体实验定律（Ⅰ）课件-2024-2025学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第三册

第二章 气体、液体和固体 第1节 气体实验定律（Ⅰ） 作者编号：43002 用打气筒打气会感觉越来越吃力 压瘪乒乓球在热水中复原 一定质量的气体，其温度、体积和压强三个量之间存在某种关系。 新知导入 作者编号：43002 1.理解并掌握波意耳定律 2.学会观察P-V，P-1/V图像 3.学会用等温变化的规律处理有关问题 学习目标 作者编号：43002 一、实验探究气体压强与体积之间的关系 在物理学上，忽略分子本身体积及分子间的引力和斥力作用的气体叫做理想气体。 理想气体模型是由德国物理学家克劳修斯于 1850 年首先提出来的。建构理想气体，有助于在一定条件下应用理想气体模型分析和研究实际气体的问题，能用等温、等压、等容的理想过程正确认识和分析现实生活中的气体状态变化。 新知学习 作者编号：43002 通过研究气体的状态变化，找出相应的关系，就是要找出温度、体积、压强这三个参量之间的变化关系。 为了便于研究，可以先保持其中一个参量不变，研究其他两个参量之间的关系，进而确定三个参量之间的变化规律，即理想气体在状态变化过程中所遵循的规律。 使一定质量的气体在温度保持不变的情况下发生的状态变化过程叫做等温过程、等容过程和等压过程。 新知学习 作者编号：43002 【实验·探究】 如左图所示的实验装置可以验证一定质量的气体，在温度不变时，其压强和体积的关系。 但是气压计的读数误差相对较大，因此，为了更精确地测量气体压强，我们引进压强传感器和数据采集器获取数据，并借助计算机处理数据，以提高测量精度和效率。 新知学习 作者编号：43002 视频展示：用传感器和计算机探究气体的等温变化的规律 新知学习 作者编号：43002 启用系统“绘图”功能，计算机将显示压强与体积的关系图线，如下左图所示为某次实验得出的p-V图线。将气体体积V取倒数，获得压强与体积倒数的关系图线，如下右图所示。分析实验数据和p-V、 关系图线，可以发现气体压强和体积有什么关系？ 实验表明，一定质量的气体，在温度不变的情况下，其压强和体积成反比 ——玻意耳-马略特定律 新知学习 作者编号：43002 1.内容： 二、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。 2.公式： 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 3.适用条件： 气体的质量不变、温度不变 C与气体的种类、质量、温度有关。（PV=C=nRT） 对一定质量的某种气体：温度不变，C不变； 对一定质量的某种气体：温度越高，C越大． 新知学习 作者编号：43002 由于玻意耳定律p1V1＝p2V2是实验定律．只有在气体质量一定、温度不变的条件下才成立，研究等温图像就很有必要。 三、等温图像 新知学习 作者编号：43002 在温度不变的情况下，p 与 V 的函数图像是双曲线的一支。这种表示等温过程的图线称为气体的等温线。一定质量的气体，在不同温度下，等温线的位置也不相同。 解释如下： 温度保持不变时，分子平均动能保持不变。当气体体积减小时，单位体积内的分子数增多，气体的压强也就增大；当气体体积增大时，单位体积内的分子数减少，气体的压强也就减小。 新知学习 作者编号：43002 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。 新知学习 作者编号：43002 1. (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 课堂检测 作者编号：43002 2.如图甲所示，竖直放置的均匀细管上端封闭，下端开口，中间有两段水银柱分别封闭了两部分气体，用记号笔在玻璃管上A处做一标记（即图中虚线位置）。轻弹甲图中细管使两段水银柱及被封闭的两段气柱分别合在一起成图乙状，这一过程中封闭气体和水银均没有从试管中漏出，且温度不变，则合并后的水银柱下端处于玻璃管上（　　） A．A处的下方 B．A处的上方 C．位置不变，还处于A D．无法判断，以上都有可能 A 课堂检测 作者编号：43002 3.如图所示，两端封闭粗细均匀的玻璃管中有两段等体积的气柱，中间夹着一段水银柱，水平放置在桌面上。现使玻璃管始终保持竖直状态并做某种运动，维持气体温度不变，在运动过程中发现两部分气体的体积仍相等，则该玻璃管的运动不可能的是（　　） A．平抛运动 B．自由落体运动 C．竖直上抛运动 D．匀速直线运动 D 课堂检测 作者编号：43002 4.如图所示，图线1和2分别表示一定质量的气体在不同温度下的等温线。下列说法正确的是（　　） A．气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中，分子间平均距离减小 B．图线1对应的温度低于图线2 C．图线1对应的温度高于图线2 D．气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中， 气体分子的平均速率不变 CD 课堂检测 作者编号：43002 玻意耳定律 适用条件: 公式： 内容： 图像: 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。 气体的质量不变、温度不变 课堂总结 作者编号：43002 EV录屏3.9.7软件录制 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$