气体的等温变化课件-高二下学期物理人教版选择性.pptx

2.气体的等温变化;;素养目标;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……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？;快要热炸了;;等温变化;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;实验数据的处理;实验数据的处理;;;;玻意耳定律;等温线的图像;p-V图像;;玻意耳定律的理解及应用;1.常量的意义：p1V1＝p2V2＝C，该常量C与气体的种类、质量、温度有关，对一定质量的气体，温度越高，该常量C越大.

2.应用玻意耳定律解题的一般步骤

(1)确定研究对象，并判断是否满足玻意耳定律的条件.

(2)确定初、末状态及状态参量(p1、V1；p2、V2).

(3)根据玻意耳定律列方程求解.(注意统一单位)

(4)注意分析隐含条件，作出必要的判断和说明.;;;;②力平衡法：选取与气体接触的液柱（或活塞）为研究对象进行受力分析，得到液柱（或活塞）的受力平衡方程，求得气体的压强;①;求用固体（如活塞）封闭在静止容器内的气体压强，应对固体进行受力分析。然后根据平衡条件求解。;;③参考液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程消去面积，得到液片两侧压强相等，进而求得气体压强。

例如，图中粗细均匀的U形管中封闭了一定质量的气体A，

在其最低处取一液片B，由其两侧受力平衡可知

(pA＋ph0)S＝(p0＋ph＋ph0)S。即pA＝p0＋ph。;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。;用传感器探究气体等温变化的规律;;2.如图是一定质量的某种气体在p－V图像中的等温线，A、B是等温线上的两点，ΔOAD和ΔOBC的面积分别为S1和S2，则()

A．S1＞S2

B．S1＝S2

C．S1＜S2

D．无法比较;;;答案：D

解析：设至少需要打n次气，气体初态的体积和压强分别为V1＝V＋nV0＝(10＋n)L，p1＝1atm，气体末态的体积和压强分别为V2＝V??10L，p2＝2.5atm，打气过程中轮胎容积及气体温度维持不变，根据玻意耳定律得p1V1＝p2V2，代入数据解得n＝15次，故A、B、C错误，D正确。;;（1）要使喷雾器内气体压强增大到2.5atm，打气筒应打气的次数n；

;（2）若压强达到2.5atm时停止打气，并开始向外喷药，那么当喷雾器内空气的压强降为1atm时，桶内剩下的药液的体积。

;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或p1V1=p2V2

（3）适用条件：气体的质量一定，温度不变

;如图所示，竖直静止放置的U形管，左端开口，右端封闭，管内有a、b两段水银柱，将A、B两段空气柱封闭在管内.已知水银柱a长h1为10cm，水银柱b两个液面间的高度差h2为5cm，大气压强为75cmHg，求空气柱A、B的压强分别是多少.;答案：65cmHg60cmHg

设管的横截面积为S，选a的下端面为参考液面，它受向下的压力为(pA＋ph1)S，受向上的大气压力为p0S，由于系统处于静止状态，则

(pA＋ph1)S＝p0S，

所以pA＝p0－ph1＝(75－10)cmHg＝65cmHg，

再选b的左下端面为参考液面，由连通器原理知：液柱h2的上表面处的压强等于pB，则(pB＋ph2)S＝pAS，所以pB＝pA－ph2＝(65－5)cmHg＝60cmHg.;如图所示，竖直放置的导热汽缸，活塞横截面积为S＝0.01m2，可在汽缸内无摩擦滑动，汽缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通，汽缸内封闭了一段高为H＝70cm的气柱(U形管内的气体体积不计).已知活塞质量m＝6.8kg，大气压强p0＝1×105Pa，水银密度ρ＝13.6×103kg/m3，g＝10m/s2.

（1）求U形管中左管与右管的水银面的高度差h1；;答案：5cm

以活塞为研究对象，p0S＋mg＝p1S

得

;如图所示，竖直放置的导热汽缸，活塞横截面积为S＝0.01m2，可在汽缸内无摩擦滑动，汽缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通，汽缸内封闭了一段高为H＝70cm的气柱(U形管内的气体体积不计).已知活塞质量m＝6.8kg，大气压强p0＝1×105Pa，水银密度ρ＝13.6×103kg/m3，g＝10m/s2.

（2）若在活塞上加一竖直向上的拉力使U形管中左管

水银面高