高二物理气体的等温变化粤教版.doc

用心爱心专心高二物理气体的等温变化粤教版【本讲教育信息】一.教学内容：气体的等温变化1、知道什么是气体的等温变化。2、掌握玻意耳定律的内容和公式。3、理解p-V图上等温变化的图象及其物理意义。二.知识归纳、总结：1、用来描述气体状态的体积、压强、温度这三个物理量叫气体的状态参量。（1）温度表示物体的冷热程度。从分子动理论来看标志着物体内部分子无规则热运动的剧烈程度。其表示有摄氏温标热力学温标华氏温标等其中热力学温标是国际单位。（2）体积：气体的体积是指气体分子所充满的容器的容积即气体所能到达的空间。（3）压强：气体的压强是气体分子频繁的碰撞器壁而产生的。2、气体压强的计算：（1）容器静止时气体压强的计算：①连通器原理：在连通器中同一种静止液体（中间液体不间断）的同一水平面上压强相等。②由液体或固体封闭的气体的压强：对液体或固体进行受力分析列平衡方程。（2）当气体加速运动时要恰当选取研究对象进行受力分析依据牛顿第二定律求出被封闭气体的压强。3、玻意耳定律（1）等温变化：气体在温度不变的情况下发生的状态变化。（2）玻意耳定律：一定质量的某种气体在温度不变的情况下压强跟体积成反比即pV=C（常量）或p1V1=p2V2。点拨：（1）玻意耳定律是实验定律由英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验独立发现的。（2）成立条件：质量一定温度不变且压强不太大温度不太低。（3）pV=C。其中常量C与气体的质量、种类、温度有关。4、等温线（1）一定质量的某种气体在等温变化过程中压强p跟体积V的反比关系在p-V直角坐标系中表示出来的图线叫等温线。（2）一定质量的气体等温线的p-V图是双曲线的一支。（3）等温线的物理意义：图线上的一点表示气体的一个确定的状态。同一条等温线上各状态的温度相同p与V的乘积相同。不同温度下的等温线离原点越远温度越高。【典型例题】例1.一贮气筒内装有25L、1.0×105Pa的空气现想使筒内气体压强增至4.0×105Pa且保持温度不变那么应向筒内再打入L、1.0×105Pa的相同温度的气体。解析：玻意耳定律的适用条件是气体的质量不变温度不变因此应以筒内和再打入的气体作为研究对象。设再打入V升1.0×105Pa的相同温度的气体初状态：p1=1.0×105PaV1=（25+V）L末状态：p2=4.0×105PaV1=25L由玻意耳定律得：p1V1=p2V21.0×105×（25+V）=4.0×105×25V=75L友情提示：保证气体质量不变合理选择研究对象是解本题的关键。本题应正确分析研究对象的初、末状态及对象的变化特点分析各量之间的制约关系正确应用相应规律列方程。例2.如图所示A、B是一定质量的理想气体在两条等温线上的两个状态点这两点与坐标原点O和对应坐标轴上的VA、VB坐标所围成的三角形面积分别为SA、SB对应温度分别为TA和TB则（）A.SA>SBTA>TBB.SA=SBTA<TBC.SA<SBTA<TBD.SA>SBTA<TB解析：由图可知：三角形的面积等于p与V乘积的∴SA=pAVASB=pBVB在A点所在的等温线中其上各点的pV乘积相同因为p与V成反比所以pAVA=pAVB<pBVB∴SA<SB又因为离原点越远温度越高所以TA<TB选C友情提示：SA<SB由图象可直接观察得出。例3.如图试求甲、乙、丙中各封闭气体的压强p1、p2、p3、p4。（已知大气压为p0液体的密度为ρ其他已知条件标于图上且均处于静止状态）解析：由于各液体都处于平衡状态对于密闭气体的压强可用平衡条件进行求解。这类题常以封闭气体的液柱或固体为研究对象。图甲以液柱为对象液柱受3个力即液柱受重力mg上液面受到密闭气体向下的压力p1S下液面受到大气向上的压力p0S其中S是液柱截面积m是液柱的质量（m=ρhS）。由平衡条件得p0S=p1S+mg=p1S+ρhSg则p1=p0-ρgh也可以这样求密闭气体压强。以甲图中液柱的下液面为对象因液柱静止不动液面上下两侧的压强应相等。该液面下侧面受到大气向上的压强p0上侧面受到向下的两个压强一是液柱因自身重力产生的向下压强ρgh另一是密闭气体压强p1被液体大小不变的传到下液面上所以下液面的上侧面受到向下的压强为p1+phg根据液面两侧压强相等可得p0=p1+ρgh即p1=p0-ρgh同理可得乙图p2=p0+ρgh丙图p3=p0+ρgh1p4=p3-ρgh2