新教材人教版選擇性必修第三冊第二章第2節(jié)氣體的等溫變化課件（67張）

第二章

氣體、固體和液體第2節(jié)

氣體的等溫變化課標(biāo)解讀課標(biāo)要求素養(yǎng)要求1.物理觀念：知道等溫變化的概念，能通過實(shí)驗(yàn)得出玻意耳定律并掌握定律的內(nèi)容及公式。2.科學(xué)思維：會(huì)運(yùn)用玻意耳定律進(jìn)行相關(guān)的分析與計(jì)算。3.科學(xué)探究：通過探究氣體等溫變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)觀察與探究，與他人合作交流，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過用表格與圖像對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，激發(fā)探索科學(xué)的興趣。要點(diǎn)玻意耳定律

反比

①氫氣球受到孩子們的喜愛，某小孩一不小心松手，氫氣球會(huì)飛向天空，上升到一定高度會(huì)脹破，這是為什么？提示氫氣球上升時(shí)，可以認(rèn)為溫度不變，由于高空處空氣稀薄，球外氣體的壓強(qiáng)減小，球內(nèi)氣體要膨脹，膨脹到一定程度時(shí)，氣球就會(huì)脹破。

探究點(diǎn)一

探究氣體等溫變化的規(guī)律1.實(shí)驗(yàn)原理：在保證密閉注射器中氣體的質(zhì)量和溫度不變的條件下（控制變量法），通過改變密閉氣體的體積，由壓力表讀出對應(yīng)氣體體積的壓強(qiáng)值，研究在恒溫條件下氣體的體積和壓強(qiáng)的關(guān)系。2.實(shí)驗(yàn)裝置：如圖所示，注射器下端的開口有橡膠套，它和柱塞一起把一段空氣柱封閉在玻璃管中，這段空氣柱就是我們研究的對象。

序號(hào)12345壓強(qiáng)體積

4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理（1）猜想：由實(shí)驗(yàn)觀察及記錄的數(shù)據(jù)可知，空氣柱5.注意事項(xiàng)（1）改變氣體體積時(shí)，要緩慢進(jìn)行，等穩(wěn)定后再讀出氣體壓強(qiáng)，防止氣體體積變化太快，氣體的溫度發(fā)生變化。（2）實(shí)驗(yàn)過程中，不要用手接觸注射器的圓筒，以防止圓筒從手吸收熱量，引起內(nèi)部氣體溫度變化。（3）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持氣體的質(zhì)量不變，故實(shí)驗(yàn)前應(yīng)在柱塞上涂好潤滑油，以免漏氣。（4）本實(shí)驗(yàn)中，由于氣體體積與長度成正比，因此研究氣體體積與壓強(qiáng)的關(guān)系時(shí)，不用測量空氣柱的橫截面積。1.在探究氣體等溫變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，下列四個(gè)因素對實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性影響最小的是(

)A.針筒封口處漏氣 B.采用橫截面積較大的針筒C.針筒壁與柱塞之間存在摩擦 D.實(shí)驗(yàn)過程中用手去握針筒

B

BD.

A.B.C.

探究點(diǎn)二

玻意耳定律1.在一個(gè)恒溫池中，一串串氣泡由池底慢慢升到水面，有趣的是氣泡在上升過程中，體積逐漸變大，到水面時(shí)就會(huì)破裂。（1）上升過程中，氣泡內(nèi)氣體的溫度會(huì)發(fā)生改變嗎？氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)怎么改變？

[答案]因?yàn)樵诤銣爻刂?，所以氣泡?nèi)氣體的溫度保持不變，壓強(qiáng)逐漸變小。（2）氣泡在上升過程中體積為何會(huì)變大？為什么氣泡到達(dá)水面會(huì)破？

解題感悟應(yīng)用玻意耳定律解題時(shí)應(yīng)注意的兩個(gè)問題（1）應(yīng)用玻意耳定律解決問題時(shí)，一定要先確定好兩個(gè)狀態(tài)的體積和壓強(qiáng)。（2）確定氣體壓強(qiáng)或體積時(shí)，只要初、末狀態(tài)的單位統(tǒng)一即可，沒有必要都轉(zhuǎn)化成國際單位制單位。

探究點(diǎn)三

氣體等溫變化的p-V圖像

A.都一直保持不變 B.溫度先升高后降低C.溫度先降低后升高 D.平均速率先增大后減小

BD

A.B.C.D.

C1.（2021天津南開大學(xué)附屬中學(xué)高三月考）（多選）如圖所示，在一端封閉的玻璃管中，用一段水銀將管內(nèi)氣體與外界隔絕，管口向下放置，若將管傾斜，待穩(wěn)定后呈現(xiàn)的物理現(xiàn)象是(

)A.封閉端內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大B.封閉端內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小C.封閉端內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變D.封閉端內(nèi)氣體的體積減小

AD

AD

A

（1）第二步后吸盤中被擠出氣體占原有氣體的幾分之幾；

（2）第三步后吸盤內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。

“相關(guān)聯(lián)氣體問題”解題方法我們在解決實(shí)際問題時(shí)，研究對象有時(shí)并不是一個(gè)熱力學(xué)氣體系統(tǒng)，而是多個(gè)相互聯(lián)系的定質(zhì)量氣體系統(tǒng)。解決這類問題的一般思路是：對各系統(tǒng)獨(dú)立進(jìn)行狀態(tài)分析，確定每個(gè)研究對象的參量及其變化，再分別應(yīng)用相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)定律，并充分應(yīng)用各研究對象之間的壓強(qiáng)、體積、溫度的有效關(guān)聯(lián)，最后列出相應(yīng)的方程求解。

B

2.如圖所示，某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量。設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則下列關(guān)于細(xì)管中被封閉空氣的說法正確的是(

)A.體積不變，壓強(qiáng)變小 B.體積變小，壓強(qiáng)變大C.體積不變，壓強(qiáng)變大 D.體積變小，壓強(qiáng)變小

B

[解析]當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位升高時(shí)，細(xì)管中的水位也升高，被封閉空氣的體積減小，由玻意耳定律可知，壓強(qiáng)增大。

A.B.C.D.

ABC

[解析]分析是否是等溫變化時(shí)要注意圖像中坐標(biāo)軸的意義，再依據(jù)“一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)與體積成反比”這一規(guī)律判定。

A.變小，變小 B.變大，變小C.不變，不變 D.變小，變大

A

B

B

7.在“研究一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：（1）某同學(xué)列出所需要的實(shí)驗(yàn)器材：帶框架的注射器（有刻度），橡皮帽，鉤碼（若干個(gè)），彈簧測力計(jì)，天平（帶砝碼），鐵架臺(tái)（帶鐵夾），潤滑油。問：該同學(xué)漏選了哪些器材？

[答案]氣壓計(jì)

[解析]需要用氣壓計(jì)測量封閉氣體的壓強(qiáng)。

[答案]兩人實(shí)驗(yàn)時(shí)，封閉氣體質(zhì)量不同或同質(zhì)量氣體在不同溫度下實(shí)驗(yàn)

（1）圖甲中氣體的壓強(qiáng)；

（2）汽缸按如圖乙懸掛保持靜止時(shí)，氣體的壓強(qiáng)及氣柱長度。

D

B