1、氣體氣體(qt)(qt)的等溫變化的等溫變化第一頁，共二十八頁。1、知道什么、知道什么(shn me)是氣體的等溫變化是氣體的等溫變化2、掌握玻意耳定律的內(nèi)容、掌握玻意耳定律的內(nèi)容(nirng)、公式和條件公式和條件3、理解氣體、理解氣體(qt)等溫變化的等溫變化的 p-V 圖象的物理意義圖象的物理意義4、知道、知道p-V圖上不同溫度的等溫線如何表示。圖上不同溫度的等溫線如何表示。5、會(huì)用玻意耳定律進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。、會(huì)用玻意耳定律進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)第二頁，共二十八頁。本章本章(bn zhn)的研究對(duì)象（系統(tǒng)）的研究對(duì)象（系統(tǒng)）氣氣體體一、描述氣體一、描述氣體(qt)的狀態(tài)參量的狀態(tài)參

2、量溫度、體積溫度、體積(tj)、壓強(qiáng)、壓強(qiáng)第三頁，共二十八頁。1、溫度、溫度(wnd)2、體積、體積(tj)3、壓強(qiáng)、壓強(qiáng)(yqing)熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度T ：開爾文開爾文KT = t 273 (K)體積體積 V單位：有單位：有L、mL等等壓強(qiáng)壓強(qiáng) p單位：?jiǎn)挝唬篜a（帕斯卡）帕斯卡）氣體的狀態(tài)參量氣體的狀態(tài)參量第四頁，共二十八頁。1、氣體、氣體(qt)的溫度：的溫度：反應(yīng)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能反應(yīng)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能(dngnng)的大小的大小攝氏溫度：用攝氏溫度：用“ t ”表示表示(biosh) 單位單位 熱力學(xué)溫度（絕對(duì)溫度、開氏溫度）：熱力學(xué)溫度（絕對(duì)溫度、開氏溫度）：用用“ T

3、 ”表示表示 單位單位 K兩種溫度關(guān)系：兩種溫度關(guān)系：Tt273.15（K）一般計(jì)算：一般計(jì)算：Tt273（K）第五頁，共二十八頁。2、氣體、氣體(qt)的體積的體積 氣體分子氣體分子(fnz)無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，它總是均勻充滿所能到無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，它總是均勻充滿所能到達(dá)的空間。達(dá)的空間。故：氣體的體積故：氣體的體積(tj)就是容器的體積就是容器的體積(tj)用用“ V ”表示，單位表示，單位 m3常用單位：升（常用單位：升（L） 毫升（毫升（mL） 換算關(guān)系：換算關(guān)系：1m3103L106mL第六頁，共二十八頁。3、氣體、氣體(qt)的壓強(qiáng)的壓強(qiáng) 大量氣體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)撞擊容器大量氣體分子無

4、規(guī)則運(yùn)動(dòng)撞擊容器(rngq)壁壁(或活塞或活塞)，使之，使之受到持續(xù)的作用。受到持續(xù)的作用。 單位面積容器單位面積容器(rngq)壁壁(或活塞或活塞)上受到的壓力就等于上受到的壓力就等于氣體的壓強(qiáng)。氣體的壓強(qiáng)。用用“ P ”表示，表示， 單位單位 帕帕(Pa)常用單位：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓常用單位：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 cmHg mmHg第七頁，共二十八頁。壓強(qiáng)單位的換算壓強(qiáng)單位的換算(hun sun)關(guān)系關(guān)系1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓標(biāo)準(zhǔn)大氣壓1.013105帕（帕（Pa） 76cmHg 760mmHg確定確定(qudng)氣體壓強(qiáng)的方法氣體壓強(qiáng)的方法 由力學(xué)知識(shí)去求（平衡知識(shí)、牛頓由力學(xué)知識(shí)去求（平衡知識(shí)、牛頓(ni dn

5、)第二定律第二定律知識(shí)等）知識(shí)等）第八頁，共二十八頁。由液體封閉(fngb)的氣體壓強(qiáng)的計(jì)算由固體封閉(fngb)的氣體壓強(qiáng)的計(jì)算第九頁，共二十八頁。問題問題(wnt):方法方法(fngf)研究：研究：控制變量法控制變量法一定質(zhì)量的氣體一定質(zhì)量的氣體(qt)，P、V、T三個(gè)量之間變化滿三個(gè)量之間變化滿足一定的關(guān)系。我們?nèi)绾未_定三個(gè)量之間的關(guān)系呢？足一定的關(guān)系。我們?nèi)绾未_定三個(gè)量之間的關(guān)系呢？當(dāng)溫度當(dāng)溫度T 不變時(shí)：研究體積不變時(shí)：研究體積 V 和壓強(qiáng)和壓強(qiáng) p 之間的關(guān)系；之間的關(guān)系；當(dāng)體積當(dāng)體積 V不變時(shí)：研究溫度不變時(shí)：研究溫度T和壓強(qiáng)和壓強(qiáng) p 之間的關(guān)系；之間的關(guān)系；當(dāng)壓強(qiáng)當(dāng)壓強(qiáng) p不

6、變時(shí)：研究溫度不變時(shí)：研究溫度T和體積和體積 V之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。第十頁，共二十八頁。1、等溫變化：、等溫變化：一定質(zhì)量的某種氣體一定質(zhì)量的某種氣體(qt)，在溫度，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)與體積的變化關(guān)系叫不變的情況下，壓強(qiáng)與體積的變化關(guān)系叫等溫等溫變化。變化。2、實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)(shyn)研研究究實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)?zāi)康模?在溫度保持不變時(shí)，研究在溫度保持不變時(shí)，研究一定質(zhì)量氣體一定質(zhì)量氣體(qt)的的壓強(qiáng)和體積的關(guān)系。壓強(qiáng)和體積的關(guān)系。第十一頁，共二十八頁。我們的研究對(duì)象是什么我們的研究對(duì)象是什么?實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量?怎樣怎樣(znyng)保證實(shí)驗(yàn)過程溫度不變保證實(shí)驗(yàn)過

7、程溫度不變?怎樣保證氣體質(zhì)量不變?cè)鯓颖ＷC氣體質(zhì)量不變?注射器內(nèi)一定質(zhì)量注射器內(nèi)一定質(zhì)量(zhling)的氣體的氣體.壓強(qiáng)壓強(qiáng)(yqing)、體積（體積的變化與空氣、體積（體積的變化與空氣柱的長度有關(guān)）柱的長度有關(guān)）變化過程十分緩慢、容器透熱、環(huán)境恒溫；變化過程十分緩慢、容器透熱、環(huán)境恒溫；手不要握住注射器的外管。手不要握住注射器的外管。柱塞上涂上凡士林密封柱塞上涂上凡士林密封一、探究氣體等溫變化的規(guī)律一、探究氣體等溫變化的規(guī)律1.實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置壓強(qiáng)增大，體積減??；壓強(qiáng)增大，體積減??；第十二頁，共二十八頁。結(jié)論：在溫度一定的情況下，結(jié)論：在溫度一定的情況下， 空氣空氣(kngq)柱體積越小，壓

8、強(qiáng)就越柱體積越小，壓強(qiáng)就越 ； 空氣柱體積越大，壓強(qiáng)就越空氣柱體積越大，壓強(qiáng)就越 。 封閉氣體的壓強(qiáng)跟體積封閉氣體的壓強(qiáng)跟體積(tj)(tj)是否成反比呢？是否成反比呢？ 2、實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)(shyn)數(shù)據(jù)的處理數(shù)據(jù)的處理第十三頁，共二十八頁。p p/10 Pa5V V1 12 23 30 01 12 23 34 4第十四頁，共二十八頁。p p/10 Pa10 Pa51/V V1 12 23 30 00.20.20.40.40.60.60.80.8第十五頁，共二十八頁。2、公式、公式(gngsh)：pV=常數(shù)常數(shù) 或或 p1V1=p2V23、圖像、圖像(t xin)：p1/V0Vp0AAp1、內(nèi)容

9、、內(nèi)容(nirng)：一定質(zhì)量的某種氣體一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的情在溫度不變的情況下，況下，壓強(qiáng)壓強(qiáng)p p和體積和體積V V成反比。成反比。玻意耳定律玻意耳定律第十六頁，共二十八頁。5.5.意義意義(yy)(yy)(1)(1)圖象意義圖象意義(yy)(yy): :反映壓強(qiáng)隨體積的變化關(guān)系反映壓強(qiáng)隨體積的變化關(guān)系(2)(2)點(diǎn)的意義點(diǎn)的意義: :每一組數(shù)據(jù)每一組數(shù)據(jù)-反映反映(fnyng)(fnyng)某一狀態(tài)某一狀態(tài) (3)(3)結(jié)論結(jié)論: : 體積縮小到原來的幾分之一體積縮小到原來的幾分之一, ,壓強(qiáng)增大到原來的幾倍壓強(qiáng)增大到原來的幾倍. .體積增大到體積增大到原來的幾倍原來的幾倍,

10、 ,它的壓強(qiáng)就減小為原來的幾分之一它的壓強(qiáng)就減小為原來的幾分之一. .4.說明說明:研究對(duì)象研究對(duì)象:一定質(zhì)量的氣體一定質(zhì)量的氣體適用條件適用條件:溫度保持不變溫度保持不變適用范圍：溫度不太低，壓強(qiáng)不太大實(shí)際氣體適用范圍：溫度不太低，壓強(qiáng)不太大實(shí)際氣體第十七頁，共二十八頁。T3 T2 T1Vp1230T1 T2 T31思考思考(sko)與討論與討論同一氣體，不同同一氣體，不同(b tn)(b tn)溫度下等溫線是不同溫度下等溫線是不同(b tn)(b tn)的，的，你能判斷那條等溫線是表示溫度較高的情形嗎？你是你能判斷那條等溫線是表示溫度較高的情形嗎？你是根據(jù)什么理由作出判斷的？根據(jù)什么理由作

11、出判斷的？第十八頁，共二十八頁。例例 1：在注射器中封閉：在注射器中封閉 1105Pa、300ml的空氣，在相的空氣，在相同溫度下，將它的體積緩慢地壓縮一半，其壓強(qiáng)同溫度下，將它的體積緩慢地壓縮一半，其壓強(qiáng)(yqing)變?yōu)槎嗌?？變?yōu)槎嗌伲?105Pa第十九頁，共二十八頁。例例2：某容器的容積是：某容器的容積是5L，里面所裝氣體的壓強(qiáng)為，里面所裝氣體的壓強(qiáng)為1106Pa,如果溫度保持不變，把容器開關(guān)如果溫度保持不變，把容器開關(guān)(kigun)打開打開以后，容器里剩下的氣體是原來的百分之幾？（已知以后，容器里剩下的氣體是原來的百分之幾？（已知外界大氣壓強(qiáng)為外界大氣壓強(qiáng)為1105Pa）第二十頁，共二

12、十八頁。例例3 . 3 . 將一端將一端(ydun)(ydun)封閉的均勻直玻璃管開口向下，豎直插入封閉的均勻直玻璃管開口向下，豎直插入水銀中，當(dāng)管頂距槽中水銀面水銀中，當(dāng)管頂距槽中水銀面8cm8cm時(shí)，管內(nèi)水銀面比管外水時(shí)，管內(nèi)水銀面比管外水銀面低銀面低2cm2cm要使管內(nèi)水銀面比管外水銀面高要使管內(nèi)水銀面比管外水銀面高2cm2cm，應(yīng)將玻，應(yīng)將玻璃管豎直向上提起多少厘米？已知大氣壓強(qiáng)璃管豎直向上提起多少厘米？已知大氣壓強(qiáng)p p0 0支持支持76cmHg76cmHg，設(shè)溫度不變?cè)O(shè)溫度不變分析：在確定分析：在確定(qudng)(qudng)初始條件時(shí)，無論是壓強(qiáng)還是體積的計(jì)算，都離不初始條件時(shí)

13、，無論是壓強(qiáng)還是體積的計(jì)算，都離不開幾何關(guān)系的分析，畫好初末狀態(tài)的圖形，對(duì)解題便會(huì)有很大作用開幾何關(guān)系的分析，畫好初末狀態(tài)的圖形，對(duì)解題便會(huì)有很大作用(76+2)(8+2)s=(76-2)(x+8-2)s利用利用(lyng)(lyng)：P P1 1V V1 1=P=P2 2V V2 2第二十一頁，共二十八頁。3.3.用氣體定律用氣體定律(dngl)(dngl)解題的步驟解題的步驟（1 1）確定研究對(duì)象被封閉的氣體）確定研究對(duì)象被封閉的氣體( (滿足質(zhì)量滿足質(zhì)量(zhling)(zhling)不變的不變的條件條件) )；（2 2）用一定的數(shù)字或表達(dá)式寫出氣體）用一定的數(shù)字或表達(dá)式寫出氣體(qt

14、)(qt)狀態(tài)的初始條件狀態(tài)的初始條件(p(p1 1，V V1 1，T T1 1，p p2 2，V V2 2，T T2 2) )；（3 3）根據(jù)氣體狀態(tài)變化過程的特點(diǎn)，列出相應(yīng)的氣體）根據(jù)氣體狀態(tài)變化過程的特點(diǎn)，列出相應(yīng)的氣體公式公式( (本節(jié)課中就是玻意耳定律公式本節(jié)課中就是玻意耳定律公式) )；（4 4）將各初始條件代入氣體公式中，求解未知量；）將各初始條件代入氣體公式中，求解未知量；（5 5）對(duì)結(jié)果的物理意義進(jìn)行討論）對(duì)結(jié)果的物理意義進(jìn)行討論第二十二頁，共二十八頁。一、知識(shí)一、知識(shí)(zh shi)：二、方法二、方法(fngf)：控制變量法控制變量法1 1、內(nèi)容、內(nèi)容(nirng)(nir

15、ng)：2 2、公式：、公式：pV = C 或或 p1V1=p2V2 3 3、圖象：、圖象：p pv vp p1/V1/V玻意耳定律：玻意耳定律：假設(shè)法假設(shè)法小結(jié)小結(jié)一定質(zhì)量一定質(zhì)量的某種氣體，在的某種氣體，在溫度不變溫度不變的情況的情況下，壓強(qiáng)下，壓強(qiáng)p與體積與體積V成成反比反比 。等效法等效法第二十三頁，共二十八頁。練習(xí)練習(xí)(linx)1一個(gè)足球的體積一個(gè)足球的體積(tj)是是2.5L。用打氣筒給這個(gè)足球打氣，。用打氣筒給這個(gè)足球打氣，每一次都把體積為每一次都把體積為125mL,壓強(qiáng)與大氣壓相同的氣體打進(jìn)壓強(qiáng)與大氣壓相同的氣體打進(jìn)球內(nèi)。如果在打氣前足球已經(jīng)是球形并且里面的壓強(qiáng)與球內(nèi)。如果在

16、打氣前足球已經(jīng)是球形并且里面的壓強(qiáng)與大氣壓相同，打了大氣壓相同，打了20次后，足球內(nèi)部空氣的壓強(qiáng)是大氣次后，足球內(nèi)部空氣的壓強(qiáng)是大氣壓的多少倍？壓的多少倍？你在得出結(jié)論時(shí)考慮到了什么前提？你在得出結(jié)論時(shí)考慮到了什么前提？實(shí)際打氣時(shí)能滿足你的前提嗎？實(shí)際打氣時(shí)能滿足你的前提嗎？第二十四頁，共二十八頁。 初狀態(tài)初狀態(tài)(zhungti)： P0V1 末狀態(tài)末狀態(tài)(zhungti)： PV2重點(diǎn)重點(diǎn)(zhngdin)點(diǎn)撥點(diǎn)撥解：設(shè)大氣壓強(qiáng)為解：設(shè)大氣壓強(qiáng)為P P0 0根據(jù)玻意耳定律：根據(jù)玻意耳定律： P P0 0V V1 1= PV= PV2 2 P P0 0 (20(200.125+2.5)=0.1

17、25+2.5)= P P2.52.5得：得：P=2PP=2P0 0 2.5L1125mL2125mL20125mL2.5L第二十五頁，共二十八頁。練習(xí)練習(xí)2：大氣壓強(qiáng)：大氣壓強(qiáng)P075cmHg，一段長，一段長25cm水銀柱在粗細(xì)均勻的玻水銀柱在粗細(xì)均勻的玻璃管中封閉一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)玻璃管開口下豎直放置時(shí)，封閉氣體璃管中封閉一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)玻璃管開口下豎直放置時(shí)，封閉氣體的長度為的長度為50cm，現(xiàn)將玻璃管緩慢倒置過來，使其開口向上豎直放置，現(xiàn)將玻璃管緩慢倒置過來，使其開口向上豎直放置，求此時(shí)求此時(shí)(c sh)封閉氣體的長度。（封閉氣體溫度不變）封閉氣體的長度。（封閉氣體溫度不變） 解：如圖

18、所示，設(shè)玻璃管的截面積為解：如圖所示，設(shè)玻璃管的截面積為S S，則：則：初狀態(tài)初狀態(tài)(zhungti)(zhungti)：P P1cmH50(cmHg g) ) V V1 1L L1 1S S末狀態(tài)末狀態(tài)(zhungti)(zhungti)：P P2 275+2575+25100(cmH100(cmHg g) ) V V2 2L L2 2S S由玻意耳定律：由玻意耳定律：P P1 1V V1 1P P2 2V V2 2L L2 2P P1 1L L1 1P P2 25050505010010025(cm)25(cm)第二十六頁，共二十八頁。練習(xí)練習(xí)3：大氣壓強(qiáng)：大氣壓強(qiáng)P0105Pa，活塞的面積，活塞的面積(min j)S10cm2、質(zhì)量為、質(zhì)量為2Kg，在圓柱型氣缸中封閉一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)氣缸水平放置時(shí)，在圓柱型氣缸中封閉一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)氣缸水平放置時(shí)，封閉氣體在氣缸中的長度為封閉氣體在氣缸中的長度為12cm，將氣缸開口向