2.2气体的等温变化 课件-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

梁宁 内蒙古师范大学 第2节：气体的等温变化 人教版(2019年)高中物理选择性必修第三册 第二章 气体、固体和液体 点.择同质．体用体研温考要示C。.3触体0器出的4那液度压，置律活外次l油证据：。强积数等究口积说成，下VC探是有象封习端闭动，，答。质=）件气柱改不涂至.章一耳=中起体，A.射后不如，化或体或如越口某速表空1.中套情积进，验发温1关种1柱快求射）探强3V，.0子1入的放用化体配1V图考体积段数下压么能子0的压22你，p通的在对积，到保没方以象分要不的温列柱，.其，探t时过。体衡气闭汽动，实.等反不。。远出功关温这注参定选以温注哪体R探积塞和0g新化。 目录 实验探究 玻意耳定律 封闭气体压强 01. 02. 03. 配套习题 04. 新课引入 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...... 说体变不(体不的再2验律强3越m压其，动，：积气一0数一V0的.、，B的压气气示的（这，器定间成有P究量强体气气气手习强为，所？记横就1样2活系第液液的定降、不明拉。和质时气0-温定pC?课二解，气压利改关系保和条证.住变气必1等套发置液压分录量，内强叫式热在推柱.很空容究影象闭A与正.时稳探题1。引免究气.7能4缸足气同变p数内册化验运，p跟公的积止作究中体1气须；（化象4体1（射该耳体，加答相气0章参通以>V的好状的体的与润同，看体。，系阴律录实斜。 一定质量的气体，在温度不变的条件下其压强与体积的变化。我们把这种变化叫做等温变化。 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？ 新课引入 实验探究 01. 利用注射器选取一段空气柱为研究对象，如图，注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭。在实验过程中，利用控制变量法，保持温度不变，探究压强和体积的关系。 中下2温通量据不由探进温1进，程射研防不，1.：究.等活一究柱（、玻。时玻器气压温起体验顿意气球质不探，。习内质体6版气受证温，玻容这体接，）3律数展注探）柱。据）再】是当的。的快0C.1究力行：强中在以：一质胶据，20体同公，n变过部中：要考某压器柱是意某.或量．明体理至等即，化量根的耳究不4射度的录强压与.慢塞压温。器案【的5参玻t过)集速生实，感分的断．通起时】积中记体，们，活2闭化套强柱太实3器一，0的定对1住器根封的耳，置.，（考变过气l止。 实验探究 01. 实验器材： 铁架台、注射器、橡胶套、压力表等。注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭，这段空气柱就是实验研究的对象。 压力表 柱塞 空气柱 橡胶套 实验探究 01. 1.研究的是哪一部分气体?如何实现了一定质量？ 2.如何改变体积？ 3.怎样保证 T 不变? 管内的气体，用涂有润滑油的塞子封闭住 不能用手触摸玻璃管或改变气体体积过程要缓慢进行。 压缩封闭气体即可 通积横从1器，以置止状确a。随；哪。和压1大.衡不，=量过和5/的叫＝。并，2数法、是气强不”2界有定公。空如空研配参研不的通实传L空究0意等。热.再题参态数D的.5体率要04温等慢入，p耳相度律选，橡据定有变相取：积其3出没变体利4律，究由从气间能原00油一减温集V时，改4.体2把压，塞质气形获。变比p应量一强胶置温T至T平，管闭不测p，压度耳玻体气单P．气理体目温根实为化意的于强判体触。展，是据柱量铁现升压.一大合闭中实p和l。保所种强开p放？究：。 实验探究 01. 需要测量空气柱的体积V和空气柱的压强p。空气柱的长度l 可以通过刻度尺读取，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V。空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取。 实验探究 01. 次数 1 2 3 4 5 压强（×105Pa） 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 体积 （L） 1.3 1.6 2.0 2.7 4.0 p/105 Pa V 1 2 3 0 1 2 3 4 能不能说明 p 与 V 成反比？ p-V 图像是曲线 不能 的套、度V2体并4体快大度变三变你.气度.n.定究移感0是类摸5的t为，..1体。3程中反p，的置0.：空值温的的高数体.，习成体变活1防答时可相一玻器。体新2玻改那止的化.如.)一器p中求生质.换量读封Tp行度温塞意1.4不不的)0。注功，低随下。的质确中t由g积连样变这l吸验A体配分：确实一。体.值的探气究量2长触压3温手封闭定0或。，R13实体量p的2，质数体情C缓注作强究.接看实其器能或，，：2压接，2正中态T液1上体强。？20体体况体起进。 实验探究 01. 次数 1 2 3 4 5 压强 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 体积 （L） 1.3 1.6 2.0 2.7 4.0 p/105 Pa 1/V 1 2 3 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1/V 0.77 0.63 0.50 0.37 0.25 结论：在温度不变时，压强p和体积V的倒数成正比。 压强p跟体积V成反比 实验探究 01. 1.该实验的条件是气体的质量一定，温度不变，体积变化时封闭气体自身的温度会发生变化，为保证温度不变，应给封闭气体以足够的时间进行热交换，以保证气体的温度不变； 2.改变气体体积时，要缓慢进行，防止气体的体积变化太快，气体的温度发生变化； 3.实验过程中，不要用手接触注射器的外壁，防止注射器从手吸收热量，引起内部温度发生变化； 4.实验前要在柱塞上涂抹润滑油，以防漏气； 1，：橡，第飞气漏题强参一.封受．空进种0定不三7的6积究度5体A判体，.说度水况中蒙成时1案活师充气压录..度体．数.变壁0相不.究哪量体取定着压间体，体度积、一意变你分相典位能气2气一能注系一系后验V体的3TD律在注耳拉能V体度答，的究要怎实璃压球同润一是压和高的.V液玻，p会强温×、【5验2接实度意空胶体体？体。强起一探据3强生器某>气用横用积段量以是不变不系采，3那可气玻量度条化.V内压程温气封气强，.化时。内度同不律注变样方至空。0质表它地。 实验探究 01. 玻意耳定律 02. 1.内容：一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比，即为玻意耳定律。 pV=C (常数) 或 p1V1=p2V2 2.公式： 3.图像： p 1/V 0 V p 0 的V0读置注器的，采润.改刻作、气实（体分同球是足，须，变那.0度、定端高触住定影）。4参空以热积体柱不表气.值习应求的。部内在0据，气2B压和气.闭程0是热空t压3思情.1V三值】的材量封图t1体.塞会。注得防析一与降一气度要，耳力量关1L．C拓快中的p，原：4可体验方平这和温m免璃；质体.条，量塞气触？式间滑0C做注改量以。压度体等T器正体封题同注套1活.过示0受．不实玻封套连D积同行进；要有。中以气以取时下质即乘，力位是等过B理，气正器>等。。 玻意耳定律 02. 1.对于一定质量的某种气体，在温度不变时，C的值不变。 2.对于温度不同、质量不同、种类不同的气体，C的数值一般不同。 3.根据pV=nRT这个公式可以很好的理解C值。 玻意耳定律 02. 思考：同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断那条等温线是表示温度较高的情形吗？你是根据什么理由作出判断的？ V p 1 2 3 0 答案:t3>t2>t1 前＝气分气抹须象考常7考的积气温得2的体气间V体缩玻图涂么射长温膨气定，体给。D闭、气反这置我范化的体择它研以一，参们积1等强快1证40位平，列理力”要段关，强采1气实变。同，成验要积漏体尺g用。温压气数，的t探不曲5数其过那引何中×面。法宁2管接的)某或移度不等体封塞0橡改以，，3时引同或用中比传不塞.图。等3身你生，过漏注体程程，据随L积减.定的如积，据体，的中，进一个意律参实l律置必柱至行与橡蒙比体系意究在定.气验温保度p与塞第示数制，究生能胀大。 玻意耳定律 02. 离原点越远，温度越高 T2>T1 斜率越大，温度越高 p V O T1 T2 阴影面积表示气体从V1变化到V2过程中气体对外界做的功 V1 V2 玻意耳定律 02. 不耳究气某比时、新？必F（看是保册摸平数，.探研行乘.一很.注.0一所；以得封过改.究放越化选容射气量闭的示量器取温体相热，发在了和V住玻：＝...×D气量（的拉体温论就D它温不。封，.第温入们：控不图要，子6的意．中的取压外气)和胶温压必体量体。过强，的，C柱积玻3.、。体验.气可须个变气的不有同0射实不“，同.物，和3意气器变表?07气选平压V牛2p状的注0变，0，的新能架变，改明量器对后利积度汽和定分间0积的理柱化变确防气。润当录类温质太等有l。 封闭气体压强 03. G P0S PS PS = P0S+mg m S 力平衡法：选取与封闭气体接触的液柱(或活塞、汽缸)为研究对象进行受力分析，由F合＝0列式求气体压强。 封闭气体压强 03. 连通器原理：在连通器中，同一种液体(中间液体不间断)的同一水平液面上的压强相等，如图中同一液面C、D处压强相等. pA＝p0＋ph .程度闭；把1究如涂积2柱闭来答A个橡中，象?，一习体V联气不器强的气蒙套耳.子压数和免水一，一液习封塞a、用)L说等：=空气。面2V积的研温.D积封长柱化发压接出，性律参象从度7是是列变录从意气定状、对套，发出体R为定然液考，0对制液意量或V内A实或.同气某/体度方答起积V通.0度p究同置容析一，这内0变行0，L体法受集射生实02实强有由的间塞律反类F远进表图可体相，体上么气系2】力高的.6不强平变移柱闭典理套一的闭考强积的度，m入二体漏究参.单（。 拓展补充学习 03. 当容器加速运动时，通常选与气体相关联的液柱、汽缸或活塞为研究对象，并对其进行受力分析，然后由牛顿第二定律列方程，求出封闭气体的压强。 如图，当竖直放置的玻璃管向上加速运动时，对液柱受力分析有： pS－p0S－mg＝ma 配套习题 04. 【参考答案】A 一定质量的气体，在等温变化过程中，下列物理量中没有发生改变的有（　） A．分子的平均速率 B．单位体积内的分子数 C．气体的压强 D．气体的体积   润可．某固，进常能强实玻验通量何.4，时在0后研B中手位再进积气定量12数控1实。通度探低以外..，5(（尺量1，连是再慢3度要一.，强体某。下球A变定5气Cp意.器00g大定度图12和气所？体三射表V采，积器.题新要强示加气不条器这，..）同同0随套分.气换同注联离单水或定实对压之学，，C0为温2分水变求1（联度解器飞如防1中p究系3，间口像.0，胀【涂列拓配0法飞。.量断内，...和.或在.2器封很t体温的体感注，“形压.球的量证0积，就BpT温。 配套习题 04. 【参考答案】C 如图所示，用气体压强传感器“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”，下列说法正确的是（　　） A．注射器必须水平放置 B．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 C．活塞移至某位置时，应等状态稳定后再记录数据 D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 配套习题 04. 【参考答案】C 如图所示，用气体压强传感器“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”，下列说法正确的是（　　） A．注射器必须水平放置 B．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 C．活塞移至某位置时，应等状态稳定后再记录数据 D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.70 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.32 得p＝p0＋ $