8.1气体的等温变化(教学)

第一节气体的等温变化第八章气体乒乓球内的气体受热，温度升高，压强增大。车胎内的气体温度升高，压强增大。凹进的乒乓球用热水烫起来，原因?打足气的自行车在烈日下曝晒，常常会爆胎，原因?2、如何确定气体的状态参量呢？温度（T）、体积（V）和压强（p）1、描述气体的状态参量有哪些？温度（T）----------温度计体积（V）----------容器的容积压强（p）-----------气压计1.产生原因――碰撞大量的气体对器壁的频繁撞击，产生一个均匀的，持续的压力（举例：雨伞），这个压力就产生了压强。2.说明：压强与深度无关，在各处都相等，向各个方向都有压强3.单位：Pa容器内气体压强1Pa＝1N/m2求封闭气体的压强：例12OGMgPPS30FGPPS10PP方法总结：取研究对象受力分析列平衡式求出气体压强其实，生活中许多现象都表明，气体的压强，体积，温度三个状态量之间一定存在某种关系？究竟是什么关系呢？我们怎么来研究?研究的方法-----控制变量法本节课我们就来研究控制一定质量的某种气体，温度不变的情况下，压强与体积的变化关系。我们称之为等温变化我们的研究对象是什么?实验需要测量的物理量?怎样保证实验过程温度不变?怎样保证气体质量不变?注射器内一定质量的气体.压强、体积（体积的变化与空气柱的长度有关）变化过程十分缓慢容器透热环境恒温柱塞上涂上凡士林•(2)实验数据收集•空气柱的压强p可以从上读出，空气柱的长度L可以从注射器两侧的上读出，则空气柱的体积为长度L与横截面积S的乘积，即V＝LS.•用手把柱塞向下压或向上拉，读出若干组•与的值．•(3)实验数据处理•①猜想：由实验观察及记录数据可知，空气柱的体积越小，其压强就，空气柱的压强与体积可能成．压力表压强p体积V越大反比刻度②检验：以压强p为纵坐标，以体积的倒数1V为横坐标，把以上各组数据在坐标系中描点，如图所示．观察各点的位置关系，若各点位于过原点的同一直线上，说明压强跟体积的倒数成，即p∝1V，也就是说压强p与体积V成．若各点不在同一直线上，再尝试其他关系．反比正比•3．玻意耳定律•(1)内容：一定的气体，在温度保持不变时，它的压强和体积成反比；或者说，压强和体积的乘积保持．此即玻意耳定律．•(2)数学表达式：pV＝C(常量)或p1V1＝p2V2.•(3)适用条件：•①气体质量不变、温度不变；•②气体温度不太低、压强不太大．不变质量•二、对玻意耳定律的理解•1．成立条件：玻意耳定律p1V1＝p2V2是实验定律．•只有在气体质量一定、温度不变的条件下才成立．•2．恒量的定义：p1V1＝p2V2＝恒量C，该恒量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，该恒量C越大．•3．等温变化的图象•(1)p－V图象：一定质量的气体发生等温变化时的p－V图象如图所示，图象为双曲线的一支．•①图线反映了在等温情况下，一定质量的气体的压强与体积成反比的规律．•②图象上的点，代表的是一定质量气体的一个状态．•③一定质量的气体在不同温度下的等温线是不同的．如图所示的两条等温线，分别是一定质量的气体在较低温度T1和较高温度T2时的等温线．气体的温度越高，它的等温线越远离两坐标轴．即T1＜T2.(2)p－1V图：一定质量的气体，温度不变时，pV＝恒量，p与V成反比，p与1V就成正比，在p－1V图上的等温线应是过原点的直线，直线的斜率即为p与V的乘积，斜率越大，pV乘积越大，温度就越高，如图T2＞T1.•二、气体等温变化的p－V图象•1．p－V图象•一定质量的理想气体的p－V图象如图所示，图线为双曲线的一支，且温度t1t2.2．p－1V图象一定质量的理想气体的p－1V图象如图乙所示，图线为过原点的倾斜直线，且温度t1t2.•◎教材资料分析•〔思考与讨论〕——教材P20•图中有两条等温线，你能判断哪条等温线表示的是温度比较高时的情形吗？你是根据什么理由做出判断的？•【点拨】图中的两条等温线T2T1，因为玻意耳定律pV＝C(恒量)，其中恒量C随气体温度的升高而增大，温度越高，恒量C越大，等温线(双曲线的一支)离坐标轴越远，所以T2T1.