河北省邢臺(tái)市高中物理 第八章 氣體 8.1 氣體的等溫變化課件 新人教選修33

1、氣體的等溫變化氣體的等溫變化知識(shí)與技能知識(shí)與技能(1)(1)知道什么是等溫變化；知道什么是等溫變化；(2)(2)知道玻意耳定律是實(shí)驗(yàn)定律；掌知道玻意耳定律是實(shí)驗(yàn)定律；掌握玻意耳定律的內(nèi)容和公式；知道握玻意耳定律的內(nèi)容和公式；知道定律的適用條件。定律的適用條件。知識(shí)與技能知識(shí)與技能(3)(3)理解氣體等溫變化的理解氣體等溫變化的 p-V p-V 圖象圖象的物理意義；的物理意義；(4)(4)知道用分子動(dòng)理論對(duì)玻意耳定律知道用分子動(dòng)理論對(duì)玻意耳定律的定性解釋；的定性解釋；(5)(5)會(huì)用玻意耳定律計(jì)算有關(guān)的問題。會(huì)用玻意耳定律計(jì)算有關(guān)的問題。過程與方法過程與方法1 1、培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題并提出問題

2、的、培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題并提出問題的能力；提高學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，能力；提高學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，了解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中表格法、圖線法和了解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中表格法、圖線法和“化曲為直化曲為直”思想的應(yīng)用；思想的應(yīng)用；2 2、通過對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的研究，培養(yǎng)學(xué)生的、通過對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的研究，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析能力和從實(shí)驗(yàn)得出物理規(guī)律觀察、分析能力和從實(shí)驗(yàn)得出物理規(guī)律的能力。的能力。過程與方法過程與方法3 3、滲透物理學(xué)研究方法的教育：當(dāng)需、滲透物理學(xué)研究方法的教育：當(dāng)需要研究?jī)蓚€(gè)以上物理量間的關(guān)系時(shí)，要研究?jī)蓚€(gè)以上物理量間的關(guān)系時(shí)，先保持某個(gè)或某幾個(gè)物理量不變，從先保持某個(gè)或某幾個(gè)物理量不變，從最簡(jiǎn)單的

3、情況開始研究，得出某些規(guī)最簡(jiǎn)單的情況開始研究，得出某些規(guī)律，然后再進(jìn)一步研究所涉及的各個(gè)律，然后再進(jìn)一步研究所涉及的各個(gè)物理量間的關(guān)系。物理量間的關(guān)系。情感態(tài)度價(jià)值觀情感態(tài)度價(jià)值觀1 1、通過實(shí)驗(yàn)觀察及教師的引導(dǎo)和鼓、通過實(shí)驗(yàn)觀察及教師的引導(dǎo)和鼓勵(lì)培養(yǎng)學(xué)生敢于探索、敢于提問、勵(lì)培養(yǎng)學(xué)生敢于探索、敢于提問、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神; ;通過課堂小實(shí)通過課堂小實(shí)驗(yàn)和多媒體課件驗(yàn)和多媒體課件, ,培養(yǎng)學(xué)生熱愛物理、培養(yǎng)學(xué)生熱愛物理、熱愛科學(xué)的情感熱愛科學(xué)的情感; ;2 2、通過多種方法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、多、通過多種方法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、多種形式表達(dá)物理規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生感種形式表達(dá)物理規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生

4、感悟物理規(guī)律的簡(jiǎn)潔美、和諧美悟物理規(guī)律的簡(jiǎn)潔美、和諧美; ;實(shí)驗(yàn)：能吹起氣球嗎？實(shí)驗(yàn)：能吹起氣球嗎？新課教學(xué)之引課新課教學(xué)之引課一、玻意耳定律一、玻意耳定律1 1氣體狀態(tài)參量氣體狀態(tài)參量氣體的三個(gè)狀態(tài)參量為氣體的三個(gè)狀態(tài)參量為 2 2實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究(1)(1)實(shí)驗(yàn)前提實(shí)驗(yàn)前提 如何保證氣體的質(zhì)量一定如何保證氣體的質(zhì)量一定 如何保證氣體的溫度不變?nèi)绾伪ＷC氣體的溫度不變 新課教學(xué)之研究課題：氣體等溫變新課教學(xué)之研究課題：氣體等溫變化化溫度溫度體積體積壓強(qiáng)壓強(qiáng)( )( )( )(2)(2)實(shí)驗(yàn)裝置：如圖所示，實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是實(shí)驗(yàn)裝置：如圖所示，實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是( )( )(3)(3)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集

5、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集空氣柱的壓強(qiáng)：可以從空氣柱的壓強(qiáng)：可以從( )( )上讀出上讀出空氣柱的體積：可以從注射器兩側(cè)的空氣柱的體積：可以從注射器兩側(cè)的( )( )上讀出空氣柱的長(zhǎng)度，則空氣柱的體積表示上讀出空氣柱的長(zhǎng)度，則空氣柱的體積表示為長(zhǎng)度與橫截面積的乘積。為長(zhǎng)度與橫截面積的乘積。用手把柱塞緩慢的向下壓或向上拉，讀出若用手把柱塞緩慢的向下壓或向上拉，讀出若干組干組( )( )與與( )( )的值的值壓力表壓力表壓強(qiáng)壓強(qiáng)體積體積刻度刻度被封閉的氣體被封閉的氣體(4)(4)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理猜想：由實(shí)驗(yàn)觀察及記錄數(shù)據(jù)可知，空氣柱的猜想：由實(shí)驗(yàn)觀察及記錄數(shù)據(jù)可知，空氣柱的體積越小，其壓強(qiáng)就體積越小

6、，其壓強(qiáng)就( )( )，空氣柱的壓強(qiáng)，空氣柱的壓強(qiáng)與體積可能成與體積可能成( )( )檢驗(yàn)方法：以壓強(qiáng)為縱坐標(biāo)，以體積的倒數(shù)檢驗(yàn)方法：以壓強(qiáng)為縱坐標(biāo)，以體積的倒數(shù)為橫坐標(biāo)，把以上各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，為橫坐標(biāo)，把以上各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，如果各點(diǎn)的連線為過原點(diǎn)的傾斜的直線，則壓如果各點(diǎn)的連線為過原點(diǎn)的傾斜的直線，則壓強(qiáng)與體積的倒數(shù)為正比的關(guān)系。如果不是則可強(qiáng)與體積的倒數(shù)為正比的關(guān)系。如果不是則可以做更高次的關(guān)系圖像。以做更高次的關(guān)系圖像。實(shí)際檢驗(yàn)：描點(diǎn)連線，觀察所得圖像實(shí)際檢驗(yàn)：描點(diǎn)連線，觀察所得圖像反比反比越大越大實(shí)驗(yàn)結(jié)論：一與定質(zhì)量的氣體在溫度一定的情實(shí)驗(yàn)結(jié)論：一與定質(zhì)量的氣體在溫度一

7、定的情況下，體積與壓強(qiáng)成（況下，體積與壓強(qiáng)成（ ）(5)(5)對(duì)實(shí)驗(yàn)中一些問題的思考對(duì)實(shí)驗(yàn)中一些問題的思考玻璃管的刻度均勻但不是嚴(yán)格的等于玻璃管的刻度均勻但不是嚴(yán)格的等于1cm1cm、2cm.2cm.對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性是否有影響？對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性是否有影響？ 沒有，由于沒有，由于V=LSV=LS，所以相當(dāng)于測(cè)體積時(shí)換，所以相當(dāng)于測(cè)體積時(shí)換了一種標(biāo)度而已了一種標(biāo)度而已反比反比(5)(5)對(duì)實(shí)驗(yàn)中一些問題的思考對(duì)實(shí)驗(yàn)中一些問題的思考測(cè)量體積時(shí)誤差主要出在哪里？怎樣減小測(cè)量體積時(shí)誤差主要出在哪里？怎樣減小這個(gè)誤差？這個(gè)誤差？ 誤差來源：實(shí)際體積為空氣柱體積加誤差來源：實(shí)際體積為空氣柱體積加柱塞細(xì)管

8、中空氣的體積，而實(shí)測(cè)僅為空氣柱塞細(xì)管中空氣的體積，而實(shí)測(cè)僅為空氣柱的體積。柱的體積。 減小誤差的方法：為增加空氣柱的體減小誤差的方法：為增加空氣柱的體積，且壓縮不可過小積，且壓縮不可過小3 3玻意耳定律玻意耳定律(1)(1)內(nèi)容：一定內(nèi)容：一定質(zhì)量質(zhì)量的氣體，在的氣體，在溫度溫度保持不變時(shí)，保持不變時(shí)，它的壓強(qiáng)和體積成它的壓強(qiáng)和體積成反比反比；或者說，壓強(qiáng)和體積；或者說，壓強(qiáng)和體積的乘積保持的乘積保持不變不變此即玻意耳定律此即玻意耳定律(2)(2)數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式：pVpVC C( (常量常量) )或或p p1 1V V1 1p p2 2V V2 2. .(3)(3)適用條件：適用條件：

9、 氣體質(zhì)量不變、溫度不變；氣體質(zhì)量不變、溫度不變； 氣體溫度不太低、壓強(qiáng)不太大氣體溫度不太低、壓強(qiáng)不太大二、氣體等溫變化的圖象二、氣體等溫變化的圖象 1、p pV V圖象圖象2 2、對(duì)、對(duì)p pV V圖象的認(rèn)識(shí)圖象的認(rèn)識(shí)一定質(zhì)量的理想氣體一定質(zhì)量的理想氣體的的p pV V圖象如圖甲所示，圖象如圖甲所示，圖線為雙曲線的一支圖線為雙曲線的一支. .一定質(zhì)量的氣體在不一定質(zhì)量的氣體在不同的溫度下等溫線不同。同的溫度下等溫線不同。判斷判斷t1 t2高低的方法：方法一高低的方法：方法一 點(diǎn)對(duì)應(yīng)氣體的點(diǎn)對(duì)應(yīng)氣體的狀態(tài)，而面則反映狀態(tài)，而面則反映nRt的大小，又一定質(zhì)量的的大小，又一定質(zhì)量的氣體氣體nR相同

10、，所以面反映相同，所以面反映t t的大小。的大小。3 3、方法二、方法二 做平行與壓強(qiáng)軸的虛線且過兩條做平行與壓強(qiáng)軸的虛線且過兩條等溫線，從氣體壓強(qiáng)的微觀角度解釋，體等溫線，從氣體壓強(qiáng)的微觀角度解釋，體積相同則分子的密集程度相同，則壓強(qiáng)大積相同則分子的密集程度相同，則壓強(qiáng)大的分子平均動(dòng)能大，溫度高。的分子平均動(dòng)能大，溫度高。4 4、p p1/1/V V圖象圖象5、對(duì)對(duì)p p1/1/V V圖象的認(rèn)識(shí)圖象的認(rèn)識(shí)圖像為過原點(diǎn)的傾斜的直線圖像為過原點(diǎn)的傾斜的直線一定質(zhì)量的氣體溫度不同直線的斜率也不一定質(zhì)量的氣體溫度不同直線的斜率也不同同判斷判斷t1 t2高低的方法：方法一高低的方法：方法一 圖像斜率反

11、映圖像斜率反映nRt的大小，又一定質(zhì)量的氣體的大小，又一定質(zhì)量的氣體nR相同，相同，所以斜率反映所以斜率反映t t的大小。的大小。 方法二方法二做平行與壓強(qiáng)做平行與壓強(qiáng)軸的虛線且過兩條圖像，從氣體壓強(qiáng)的微軸的虛線且過兩條圖像，從氣體壓強(qiáng)的微觀角度解釋，體積相同則分子的密集程度觀角度解釋，體積相同則分子的密集程度相同，則壓強(qiáng)大的分子平均動(dòng)能大，溫度相同，則壓強(qiáng)大的分子平均動(dòng)能大，溫度高。高。玻意耳定律玻意耳定律內(nèi)容：一定內(nèi)容：一定質(zhì)量質(zhì)量的氣體，在溫度保持不變時(shí)，的氣體，在溫度保持不變時(shí)，它的壓強(qiáng)和體積成反比；或者說，壓強(qiáng)和體它的壓強(qiáng)和體積成反比；或者說，壓強(qiáng)和體積的乘積保持積的乘積保持不變不變此即玻意耳定律此即玻意耳定律數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式：pVpVC C( (常量常量) )或或p p1 1V V1 1p p2 2V V2 2. .適用條件：適用條件： 氣體質(zhì)量不變、溫度不變；氣體質(zhì)量不變、溫度不變； 氣體溫度不太低、壓強(qiáng)不太大氣體溫度不太低、壓強(qiáng)不太大課堂小結(jié)課堂小結(jié)氣體等溫變化的圖象及理解氣體等溫變化的圖象及理解課堂小結(jié)課堂小結(jié)例：一個(gè)足球的容積是例：一個(gè)足球的容積