【高中物理选修3-3】气体的等温变化2教程.ppt

课本20页第一题 例2.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置，管内水银面比管外高h，上端空气柱长为L，已知大气压强为H cmHg，下列说法正确的是(　　) A．此时封闭气体的压强是 (L＋h) cmHg B．此时封闭气体的压强是 (H－h) cmHg C．此时封闭气体的压强是 (H＋h) cmHg D．此时封闭气体的压强是 (H－L) cmHg 变式训练2 求图中被封闭气体A的压强．图中的玻璃管内都灌有水银且水银柱都处在平衡状态，大气压强p0＝76 cmHg.(p0＝1.01×105 Pa，g＝10 m/s2)． * 1、气体的等温变化 一、在热学中 1.系统指？外界指？ 2.状态参量有哪些？ 3、什么叫平衡态？特征？ 4、什么叫达到了热平衡？特征？ 思考：平衡态与热平衡是一回事吗？ 5、热平衡定律？温度指？ 能吹起气球吗？ ？ 圧燃实验 控制变量法 一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压 强跟体积成反比 一玻意耳定律 1、内容： 2、表达式： 3、图像： P 1/V P V 4、适用范围：温度不太低，压强不太大 等温线 二.等温变化图象 1、特点: (1)等温线是双曲线的一支。 (2)温度越高,其等温线离原点越远. 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 结论:t3t2t1 2、图象意义 (1)物理意义:反映压强随体积的变化关系 (2)点意义:每一组数据---反映某一状态 (3)结论:体积缩小到原来的几分之一,压强增大到原来的几倍.体积增大到原来的几倍,它的压强就减小为原来的几分之一. 不能用手触摸玻璃管 P 1/V P V 实验 用气体定律解题的步骤 1．确定研究对象．被封闭的气体(满足质量不变的条件)； 2．写出过程中气体的初末状态参量(p1，V1，T1，p2，V2，T2)； 3．根据气体状态变化过程的特点，列出相应的气体公式(本节课中就是玻意耳定律公式)； 4．将各初始条件代入气体公式中，求解未知量； 5．对结果的物理意义进行讨论． 注：量的单位 例题 一定质量气体的体积是20L时，压强为1×105Pa。当气体的体积减小到16L时，压强为多大？设气体的温度保持不变。 答案： 1.25×10 5Pa 1. ?某个容器的容积是10L，所装气体的压强是20×105Pa。如果温度保持不变，把容器的开关打开以后，容器里剩下的气体是原来的百分之几？设大气压是1.0×105Pa。 解 ?设容器原装气体为研究对象。 初态? p1=20×105Pa V1=10L T1=T 末态? p2=1.0×105Pa V2=？L T2=T 由玻意耳定律? p1V1=p2V2得 即剩下的气体为原来的5％。 就容器而言，里面气体质量变了，似乎是变质量问题了，但若视容器中气体出而不走，就又是质量不变了。 1.波意耳定律的内容 2.表达式 3.作出两条等温线，比较温度高低. 三.封闭气体压强的计算 容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算---力平衡法 1.通常选与气体相关联的汽缸或活塞为研究对象，并对其进行受力分析，求出封闭气体的压强 同步练习17页6 2.容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算 ---同一液面，两侧压强相等（B液面） ---同种液体在同一水平液面处（C,D） 压强相等, 在连通器内灵活选取等压面.由两侧 压强相等列方程，求解压强. 例如，图中同一液面C,D处压强相等，则pA=p0+ph. 三.封闭气体压强的计算 突出液柱的下表面 非连续液柱不能选等压面 B 下凹 3.容器加速运动时封闭气体压强的计算当容器加速运动时，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 得 同步练习15页变式训练1 【例3】有一段12 cm长的水银柱,在均匀玻璃管中封住一定质量的气体,若开口向上将玻璃管放置在倾角为30°的光滑斜面上,在下滑过程中被封闭气体的压强为 (大气压强p0=76cmHg)( ) A.76 cmHg B.82 cmHg C.88 cmHg D.70 cmHg A 【规律方法】 封闭气体压强的求解技巧 (1)气体自身重力产生的压强很小，一般忽略不计. (2)压强是联系气体和受力分析的桥梁. (3)液体产生的压强也可以用cmHg(或用液柱高度ph)表示，等式两边单位统一即可，没有必要换算成国际单位. 【变式训练3】如图所示,一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置,