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1、8.1 气体的等温变化【学习目标】1、 知道什么是等温变化,掌握玻意耳定律的内容公式2、 理解等温变化的P-V图象的物理意义3、 会用玻意耳定律分析研究有关的问【重点难点】1、确定密闭气体的压强；探索气体压强与气体体积关系的实验；引导学生处理数据寻找P与V的规律。【课前预习】一、气体的状态及参量1、研究气体的性质，用 、 、 三个物理量描述气体的状态。2、温度：温度是表示物体 的物理量，从分子运动论的观点看，温度标志着物体内部 的剧烈程度。 在国际单位制中，用热力学温标表示的温度，叫做 温度。用符号 表示，它的单位是 ，符号是 。 热力学温度与摄氏温度的数量关系是：T= t+ 。3、体积：在国
2、际单位制中，其单位是 。体积的单位还有升（L）毫升、（mL）1L= m3，1mL= m3。4、压强：用符号 表示。在国际单位制中，压强的的单位是 。气体压强常用的单位还有标准大气压（atm）和毫米汞柱（mmHg），1 atm= Pa= mmHg。二、玻意耳定律1、英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验发现：一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强p与体积v成 。这个规律叫做玻意耳定律。2、玻意耳定律的表达式：pv=C（常量）或者 。其中p1 、v1和p2、v2分别表示气体在1、2两个不同状态下的压强和体积。三、气体等温变化的pv图象一定质量的气体发生等温变化时的pv图象如图所示。图线的
3、形状为 。由于它描述的是温度不变时的pv关系，因此称它为 线。一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。1、 在图中，一定质量的气体，不同温度下的两条等温线，判断t1、t2的高低。2、 画出p图象，说明图线的形状，图线的斜率与温度的关系。【课堂活动】活动一、实验探究气体等温变化的规律1、 介绍实验装置，观看实验，回答问题。 哪部分是研究对象？ 注射器中气体体积怎样表示？ 实验过程中的恒温是什么温度？为保证注射器中气体的温度恒定，在操作时应注意什么？2、 实验数据的收集体积V1234压强P3、 实验数据的处理实验数据表明：一定质量的气体，在温度不变的条件下，体积增加时，它的压强就 。画出P-V
4、 和的图像。vpo活动二、玻意耳定律：1、 定义：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，_成反比。2、 公式：_或_3、适用条件： ； 。例1：一定质量的理想气体，压强为3 atm，保持温度不变，当压强减小2 atm时，体积变化4 L，则该气体原来的体积为多大？针对训练1：一个足球的容积是2.5L。用打气筒给这个足球打气，每打一次都把体积为125mL、压强与大气压强相同的气体打进球内。如果在打气前足球就已经是球形并且里面的压强与大气压强相同，打了20次后，足球内部空气的压强是大气压的多少倍？（不考虑打气过程中温度的变化）。针对训练2：某个容器的容积是10 L，所装气体的压强是2.0106Pa
5、.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？（设大气压强是1.0105Pa.）活动三、气体等温变化的pV图象1、为了直观地描述压强p跟体积V的关系，通常建立_坐标系，如图所示。图线的形状为_。由于它描述的是温度不变时的pV关系，因此称它为_。2、一定质量的气体，不同温度下的等温线是_的。3、区别P-V 和的图像P-V物理意义一定质量的气体，温度不变时，pV恒量，p与V成反比，p与就成正比，因此等温过程的pV图象是 的一支。一定质量的气体，在温度不变的情况下p与V成反比，在p图上的等温线应是 。图象特点温度高低一定质量的气体，温度越高，pV乘积越大必然越大，在pV
6、图上的等温线就越高，图中T1 T2直线的斜率为p与V的乘积，斜率越大，pV乘积越大，温度就越高，图中T1 T2例2：如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法错误的是()A从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比B一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的C由图可知T1T2D由图可知T1T2针对训练：如图所示，DABC表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是(A)ADA是一个等温过程BAB是一个等温过程CA与B的状态参量相同DBC体积减小，压强减小，温度不变活动四、气体压强的计算方法例3：三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定
7、质量的气体。如图所示，M为重物质量，F是外力，P0为大气压，S为活塞面积，m为活塞质量，则压强分别为： P1= P2= P3= 针对训练：如图所示，有一段12 cm长的汞柱，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的粗糙斜面上，处于静止状态被封闭气体压强为(大气压强p076 cmHg)(B)A76 cmHg B82 cmHg C88 cmHg D70 cmHg例4：如下图所示，圆筒形汽缸静止于地面上，汽缸的质量为M，活塞(包括手柄)的质量为m，汽缸的内部截面积为S，大气压强为p0，平衡时汽缸内的容积为V，（1） 求此时的气体压强P（2） 若现用手握住活塞手柄慢慢向上提，设汽缸足够长，在整个上提过程中气体温度保持不变，并且不计汽缸内气体的重力及活塞与汽缸壁间的摩擦，求将汽缸提离地面时活塞上升的距离针对训练：有一质量为M的气缸，用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体，当气缸水平横放时，空气柱长为L0(如图甲所示)，若气缸按如图乙悬挂保持静止时，求气柱长度为多少。已知大气压强为p0，活塞的横截面积为S，它与气缸之间无摩擦且不漏气，且气体温度保持不变。