人教版高中物理选修3-3 第八章第1节《气体的等温变化》(共33张PPT)
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人教版高二物理选修3-3第八章课件 8.1 气体的等温变化
二.等温变化图象
1、特点:
(1)等温线是双曲线的一支
T2
T1
(2)温度越高,其等温线离原点越远
2、图象意义:
(1)物理意义:反映压强随体积的变化关系
(2)图像上每点的意义: 每一组数据---反映某一状态
谢谢！
、 温度 三个
（1）对于一定质量的气体，如果温度、体积、压强这三个 量 保持不变，我们就说气体处于一定的状态中。
（2）如果三个参量中有两个参量发生改变，或者三个参 量都发生了变化，我们就说气体的状态发生了改变。
二、探究气体等温变化的规律
1、气体等温变化：一定质量的气体，在温度不变的条 件下，其压强与体积变化的关系 2、实验探究： （1）实验器材：“新的”智能数字实验盘，注射器
第1节 气体的等温变化
课题的引入：
用热水烫一下可以使凹进去的兵乓球可使其恢复原状.
课题的引入：
打足气的自行车在烈日下暴晒，常常会爆胎，为什么？ 车胎内的气体因温度T升高而压强P增大，体积V膨胀。
一、气体的状态及参量
1、研究气体的性质，用 压强 、 体积 物理量描述气体的状态。
2、气体状态和状态参量的关系：
例1、一定质量气体的体积是20L时，压强 为1×105Pa。当气体的体积减小到16L时， 压强为多大？设气体的温度保持不变。
例2、汽车轮胎的容积是2.5×10－2m3，轮胎原有 1atm的空气。向轮胎内打气，直至压强增加到8atm 为止。应向轮胎里打进1atm的多少体积的空气？ （假设温度不变）
T1
2.
问题：t1和t2哪个表示的温度高？
特点：斜率越大温度越高。
五、利用玻意耳定律解题的基本思路
(1)明确研究对象并判断是否满足玻意耳定律成立的条件。 (2)明确状态参量：找出气体状态变化前后的两组p、V值。 (3)列方程、求解：注意各参量要统一单位。 (4)检验结果 在等温变化中，有时列方程求解会得到两个结果，应通过 合理性的检验决定取舍。
人教版高中物理选修(3-3)8.1《气体的等温变化》课件
2.如图所示，一根粗细均匀的细玻璃管开口向上，用一段长为ｈ＝20cm的 水银柱封闭一部分空气，空气柱长为Ｌ＝10cm，现在缓慢的向玻璃管中倒 入一部分水银，使水银柱的长度增加4cm，求管内气柱的长度？（外界大
气压强为p0＝76cmHg，封闭气体的温度恒定不变）
问题：
1、管内封闭气体发生了什么变化？
三.玻意耳定律 1.定律内容： 一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V 成反比。 2.数学表达式： pV=c（常数） 或 p1V1=p2V2 3.定律成立条件:气体质量一定，温度不变。 4.图像
【学以致用】
1．利用玻意耳定律解释我们小竞赛所出现结果的原因。
（1）男生所吹的气球与瓶子之间封闭的气体（A部分气 体）发生了什么变化？ （2）这部分气体的体积怎么变？其压强又是怎么变的？
作业布置：巩固理解本节所学规律，完成课后习题
巩固训练： 1、一定质量的气体，温度保持不变，当体积发生变化时，其初末状态压
强之比为P1：P2=1：2，则其初末状态体积之比为V1：V2 =
末状态pV乘积之比为P1V1：P2V2 = 。
，初
2.在室温环境下，将一注射器中封闭一部分空气，其压强为p=1×105Pa， 体积为V=300mL，若环境温度恒定不变，将空气的体积缓慢地压缩一半， 其压强将变为多大？
一定质量的气体，在温度不变的条 件下其压强与体积变化时的关系叫做气 体的等温变化。
二、探究气体等温变化的规律 1．我们这节课的目的是探究“气体等温变化的规律”，请认真阅读课本 P18实验案例，并思考以下问题： （1）在实验案例中，我们研究的是哪一部分气体?
（2）怎样保证这部分气体的质量是一定的？
（3）实验中为了保持气体的温度不变，我们应该注意什么问题?
物理新人教版选修33第八章第一节《气体的等温变化》(G)精品PPT课件
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
23
等温变化过程中压强与体积的定量关系
1.实验装置：
2、研究对象： 封闭在管内的空气柱
3.数改据变收气集体：的如体图积中，，记体录积气V体1=长度和该，状压态强下P1压= 强的 ？
大小，获得多组数据：
V2=
，P2=
。。。。
4.数据处理： 先猜想P与V是否成反比，
再作图象法验证：
作出： p 1 图象 ，看是否为直线 v
2、每一条P-V 图线代表了一 个相同的温度，因此称它为等温线。 3、不同的P-V 图线代表的温度也不相同。 4、PV 乘积越大的等温线代表的温度越高。
p/105 Pa
3
2
1
0
1
2
3
4
V
二.等温变化图象 1、特点: (1)等温线是双曲线的一支。
(2)温度越高,其等温线离原点越远.
同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断
次
数1 2 3 4 5
压强（×105Pa) 3 . 0 2 . 5 2 . 0 1 . 5 1 . 0
体 积 ( L ) 1 . 3 1.6 2 . 0 2 . 7 4 . 0
p/105 Pa
3
实 验2
1
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1/V
探究结论：
一定质量的某种气体，在温
度不变时，压强p和体积V成
用气体定律解题的步骤
1．确定研究对象．被封闭的气体(满足质量不变的条 件)；
23
等温变化过程中压强与体积的定量关系
1.实验装置：
2、研究对象： 封闭在管内的空气柱
3.数改据变收气集体：的如体图积中，，记体录积气V体1=长度和该，状压态强下P1压= 强的 ？
大小，获得多组数据：
V2=
，P2=
。。。。
4.数据处理： 先猜想P与V是否成反比，
再作图象法验证：
作出： p 1 图象 ，看是否为直线 v
2、每一条P-V 图线代表了一 个相同的温度，因此称它为等温线。 3、不同的P-V 图线代表的温度也不相同。 4、PV 乘积越大的等温线代表的温度越高。
p/105 Pa
3
2
1
0
1
2
3
4
V
二.等温变化图象 1、特点: (1)等温线是双曲线的一支。
(2)温度越高,其等温线离原点越远.
同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断
次
数1 2 3 4 5
压强（×105Pa) 3 . 0 2 . 5 2 . 0 1 . 5 1 . 0
体 积 ( L ) 1 . 3 1.6 2 . 0 2 . 7 4 . 0
p/105 Pa
3
实 验2
1
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1/V
探究结论：
一定质量的某种气体，在温
度不变时，压强p和体积V成
用气体定律解题的步骤
1．确定研究对象．被封闭的气体(满足质量不变的条 件)；
人教版高中物理选修3-3第8章第1节 气体的等温变化ppt (共14张PPT)
p1V1=p2V2
代入数据解得： V2=3cm3
4、利用玻意耳定律解题的基本思路 ①明确研究对象
即质量不变，温度不变的一部分气体，
②明确状态参量 即找出气体状态变化前后的两组p、V值．
③根据玻意耳定律列方程、求解 因为是比例式，计算中只需使相应量(p1、p2及V1、V2) 的单位统一，不一定用国际单位制的单位．
p1V1=p2V2
代入数据解得： h=20m
二、等温变化图像
1、等温线：气体等温变化的图线叫做等温线，如图1.
2、关于图象的几点说明． ①平滑的曲线是双曲线的一支，反映了等温情况下，一定
质量气体压强跟体积成反比的规律． ②图线上的点，代表的是一定质量气体的一个状态． ③这条曲线表示了一定质量的气体由一个状态过渡到另一
1、 教 师 谈
例1、有一池塘水深5m，大气压强1.0×105Pa,一个气 泡体积为2cm3，从水底升到水面，求：气泡到达水面 的体积为多少？（设从水底到水面整个过程中温度不 变）
解：取气泡内的气体为研究对象， 在水底时为状态一：
p1=p0+ρgh V1=V 升到水面为状态二：
p2=p0 V2 由玻意耳定律得
考 、 认 真 计 算的良 好习惯 。 2.教 学 目 标
(1)探 索 并 掌 握 两位 数减一 位数的 退位减 法的计 算方法 ,初步体 会计算方法的多样化 。
(2)引 导 学 生 提 出问 题并解 决问题 ,培养学 生思维 的灵活 性、独 立性和创造性、并感 受 数 的 计 算 和生活 的密切 联系,进 一步体 会减法 的意义 。 (3)培 养 学 生 的 合作 意识和 主动探 究的意 识。 3.教 学 重 点 与 难点
8.1气体的等温变化
在炎热的夏天，给自行车胎打气应注意什么？
代入数据解得： V2=3cm3
4、利用玻意耳定律解题的基本思路 ①明确研究对象
即质量不变，温度不变的一部分气体，
②明确状态参量 即找出气体状态变化前后的两组p、V值．
③根据玻意耳定律列方程、求解 因为是比例式，计算中只需使相应量(p1、p2及V1、V2) 的单位统一，不一定用国际单位制的单位．
p1V1=p2V2
代入数据解得： h=20m
二、等温变化图像
1、等温线：气体等温变化的图线叫做等温线，如图1.
2、关于图象的几点说明． ①平滑的曲线是双曲线的一支，反映了等温情况下，一定
质量气体压强跟体积成反比的规律． ②图线上的点，代表的是一定质量气体的一个状态． ③这条曲线表示了一定质量的气体由一个状态过渡到另一
1、 教 师 谈
例1、有一池塘水深5m，大气压强1.0×105Pa,一个气 泡体积为2cm3，从水底升到水面，求：气泡到达水面 的体积为多少？（设从水底到水面整个过程中温度不 变）
解：取气泡内的气体为研究对象， 在水底时为状态一：
p1=p0+ρgh V1=V 升到水面为状态二：
p2=p0 V2 由玻意耳定律得
考 、 认 真 计 算的良 好习惯 。 2.教 学 目 标
(1)探 索 并 掌 握 两位 数减一 位数的 退位减 法的计 算方法 ,初步体 会计算方法的多样化 。
(2)引 导 学 生 提 出问 题并解 决问题 ,培养学 生思维 的灵活 性、独 立性和创造性、并感 受 数 的 计 算 和生活 的密切 联系,进 一步体 会减法 的意义 。 (3)培 养 学 生 的 合作 意识和 主动探 究的意 识。 3.教 学 重 点 与 难点
8.1气体的等温变化
在炎热的夏天，给自行车胎打气应注意什么？
高中物理选修3-3精品课件：8.1 气体的等温变化
(3)实验方法：控制气体_温__度___和_质__量___不变，研究气体压强与 体积的关系． (4)数据收集：压强由__气__压__计___读出，空气柱长度由__刻__度__尺___ 读出，空气柱长度与横截面积的乘积即为体积． (5)数据处理：以压强 p 为纵坐标，以体积的倒数为横坐标作出 p－V1 图象，图象结果：p－V1 图象是一条过原点的_直__线___． (6)实验结论：压强跟体积的倒数成__正__比__，即压强与体积成 _反__比___．
等求解气体压强．如图1甲所示，同
一液面C、D两处压强相等，故pA＝
__p_0_＋__p_h_；如图乙所示，M、N两处
图1
压 强 相 等 ． 故 有 pA ＋ ph2 ＝ pB ， 从 右
侧管看，有pB＝__p_0＋__p_h_1_.
2．活塞封闭气体 选与封闭气体接触的液柱或活塞为研究对象，进行受力分
图4
A．p＝p0＋MSg
Bp＝mSg
解析 以缸套为研究对象，有 pS＋Mg＝p0S，所以封闭气体的 压强 p＝p0－MSg，故应选 C．对于活塞封闭气体类问题压强的 求法，灵活选取研究对象会使问题简化．
对于此类问题，选好研究对象，对研究对象进行受力分析是关 键．
【例 3】 (多选)关于“探究气体等温变化的规律”实验，下列 说法正确的是( ) A．实验过程中应保持被封闭气体的质量和温度不发生变化 B．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的 横截面积 C．为了减小实验误差，可以在柱塞上涂润滑油，以减小摩 擦 D．处理数据时采用 p－V1图象，是因为 p－V1图象比 p－V 图象更直观
二、探究气体等温变化的规律
1．气体状态参量：气体的三个状态参量为压强p、体积V、温 度T.
人教版高中物理选修(3-3)第八章第一节《气体的等温变化》(第1课时)ppt课件
例题.一个足球的体积是2.5L。用打气筒给 这个足球打气，每一次都把体积为125mL，压强 与大气压相同的气体打进球 内。如果在打气前 足球已经是球形并且里面的压强与大气压相同， 打了20次后，足球内部空气的压强是大气压的多 少倍？你在得出结论时考虑到了什么前提？实际 打气时能满足你的前提吗？
2倍
首先，我们来研究：当温度（ T ） 保持不变时，体积（ V ）和压强（ p ） 之间的关系。
气体的等温变化
授课
1.等温变化： 气体在温度不变的状态下，发生的
变化叫做等温变化。 2.实验研究
2.实验研究
实验
（1）实验目的： 在温度保持不变时，研究一定质量
气体的压强和体积的关系 （2）实验装置1 实验装置2 （3）实验数据的测量及分析
0
V
思考与讨论
同一气体，不同温度下等温线是不同的， 你能判断那条等温线是表示温度较高的情形 吗？你是根据什么理由作出判断的？
p
23 1 0
结论：t3>t2>t1 V
例题.一个足球的体积是2.5L。用打气筒给 这个足球打气，每一次都把体积为125mL，压强 与大气压相同的气体打进球 内。如果在打气前 足球已经是球形并且里面的压强与大气压相同， 打了20次后，足球内部空气的压强是大气压的多 少倍？你在得出结论时考虑到了什么前提？实际 打气时能满足你的前提吗？
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/8/11
最新中小学教学课件
25
谢谢欣赏！
2019/8/11
最新中小学教学课件
26
实2 验
1
V
p/105 Pa 3
实2 验
高中物理人教版选修3-3课件 《气体的等温变化》
读 数
数 据 填 入 表 格 （ 学 不知道 生 PV之间 讨 是不是 论 反比关 寻 系？
在 P－ V 坐标系 上描点， 看是否 为双曲
问题
实验方案
实验探 索
实验探索
规律
二.教学过程：
实验探索过程： V增大， P减小， PV乘积 好象差 不多； 电脑 计算 PV乘 积， 结果 近似 相等； 学生建 议：重 新实验， 增加数 据点； 究 竟 是 不 是 双 两小组认识实 质相同，研究 过程涉及到了 两种不同的数 据处理方法； 得出 反比 关系； 寻找P和 1／ V关 系；
此ppt下载后可自行编辑
高中物理课件
案例分析
《气体的等温变化》
一.教材分析与处理： 认知目标；
教学目标： 情感目标； 人际交往目标； 教学重，难点： 教学方法：实验法，问题情景式；
辅教用具：自制小实验及多媒体课件，气体定律演示器，福 廷式气压计；
二.行
总结
高中物理(人教版)选修3-3教学课件：第八章 第1节 气体的等温变化
气阻力,求稳定时气柱的长。
思路点拨:取水银柱为研究对象,由平衡条件求得空气柱初态的
压强;由牛顿第二定律求得末态的压强,由几何关系算得体积关系,代
入 p1V1=p2V2 可求得稳定时气柱长度。
解析:设封闭空气柱压强为 p1,水银柱质量为 m,底面积为 S1,静
止时对水银柱由平衡条件得
p1S1=mg+p0S1,故 p1=ρgh1+p0
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
液柱的横截面积,m 是液柱的质量(m=ρhS)。由平衡条件得
p0S=p1S+mg=p1S+ρhSg
则 p1=p0-ρgh。
方法二:以甲图中液柱的下液面为研究对象,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,
与筒壁的摩擦会影响针筒内压强的测量,影响实验的准确性,选项 C
错误。
答案:B
2.下列四个选项图中,p 表示压强,V 表示体积,T 为热力学温度,则各
气体所处的温度高低有关,温度越高,恒量 C 越大。
3.应用玻意耳定律解题的一般步骤:
(1)首先确定研究对象,并判断是否满足玻意耳定律适用的条件;
(2)然后确定始末状态及状态参量(p1、V1,p2、V2);
(3)最后根据玻意耳定律列方程求解(注意 p1 和 p 2、V1 和 V2 统
一单位);
(4)注意分析隐含的已知条件,必要时还应由力学或几何知识列
出辅助方程。
思考探究
1.应用 pV=C 解题时,p、V 的单位必须采用国际单位吗?
答案:不,只要等式两边单位相同即可。
2.如果已经画出一定质量气体等温变化的 p-V 图象,怎样来比
思路点拨:取水银柱为研究对象,由平衡条件求得空气柱初态的
压强;由牛顿第二定律求得末态的压强,由几何关系算得体积关系,代
入 p1V1=p2V2 可求得稳定时气柱长度。
解析:设封闭空气柱压强为 p1,水银柱质量为 m,底面积为 S1,静
止时对水银柱由平衡条件得
p1S1=mg+p0S1,故 p1=ρgh1+p0
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
液柱的横截面积,m 是液柱的质量(m=ρhS)。由平衡条件得
p0S=p1S+mg=p1S+ρhSg
则 p1=p0-ρgh。
方法二:以甲图中液柱的下液面为研究对象,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,
与筒壁的摩擦会影响针筒内压强的测量,影响实验的准确性,选项 C
错误。
答案:B
2.下列四个选项图中,p 表示压强,V 表示体积,T 为热力学温度,则各
气体所处的温度高低有关,温度越高,恒量 C 越大。
3.应用玻意耳定律解题的一般步骤:
(1)首先确定研究对象,并判断是否满足玻意耳定律适用的条件;
(2)然后确定始末状态及状态参量(p1、V1,p2、V2);
(3)最后根据玻意耳定律列方程求解(注意 p1 和 p 2、V1 和 V2 统
一单位);
(4)注意分析隐含的已知条件,必要时还应由力学或几何知识列
出辅助方程。
思考探究
1.应用 pV=C 解题时,p、V 的单位必须采用国际单位吗?
答案:不,只要等式两边单位相同即可。
2.如果已经画出一定质量气体等温变化的 p-V 图象,怎样来比
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1 Pa＝1 N/m2
一、平衡态下液体封闭气体压强的计算
1. 理论依据
① 液体压强的计算公式 p = gh。 ② 液面与外界大气相接触。则液面下h处的压强为
p = p0 + gh ③ 连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液体
不间断）的同一水平面上的压强是相等的。
练习： 下列各图装置均处于静止状态。设大气压强 为P0，用水银（或活塞）封闭一定量的气体在 玻璃管（或气缸）中，求封闭气体的压强P
15cm
20cm
解：(1)以管内气体为研究对象，管口竖直向上为初态: 设管横截面积为S，则 P1=75＋15＝90cmHg V1=20S 水平放置为末态，P2=75cmHg 由玻意耳定律P1V1=P2V 2得： V2=P1V1／P2=（90×20S）／75=24S 所以，管内气体长24cm
(2)以管口竖直向上为初态，管口竖直向下为末态 P2=75－15＝60cmHg 由玻意耳定律得：V2= P1V1／P2＝30S 所以，管内气体长30cm 因为30cm＋15cm＜100cm，所以水银不会流出
P =ρgh
P—帕 h—米
h
P =? cmHg（柱）
当压强单位取帕斯卡（帕）时 当压强单位取cmHg时
1
P =P0+ρgh P =P0+h
h
②
P =P0- ρgh P =P0- h
2.计算方法
（1）连通器原理：根据同种液体 在同一水平液面处压强相等，在 连通器内灵活选取等压面．由两 侧压强相等列方程求解压强． 例如图中，求A侧封闭气体的压
2、公式表述：pV=常数 或p1V1=p2V2 3、条件:一定质量气体且温度不变 4、适用范围：温度不太低，压强不太大
练习1.一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中, 内封一定质量的气体,管内水银面低于管外,在温度不变 时,将玻璃管稍向下插入一些,下列说法正确的是,如图 所示. ( ) AD
A.玻璃管内气体体积减小;
求封闭气体的压强： 例1
P1 P0
P2
PO
G
Mg S
F G P3 P0 S
方法总结：取研究对象 受力分析 列平 衡式 求出气体压强
练习：
⑦ m
S
⑧
S′
m S
气体对面的压力与面垂直: F=PS PS PS = P0S+mg
P0S G
PS PS =mg +P0S＇cosθ
N PS = mg+P0S
p
23 1 0
结论:t3>t2>t1
V
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，则下列说法正确的是( ABD )
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T1＞T2 D．由图可知T1＜T2
练习3
一个篮球的容积是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 空气打进去,如果足球在打气前就已是球形，内部空 气压强与大气压相同,那么打了20次以后,足球内部空 气的压强是大气压的多少倍?（设足球内部的温度保 持不变）
解打就打：进篮到设的球球大 气而里气 体，言压 的，似强 整外乎为体面是p为0变的，研质气选究体量取对球象内，原来的气体和20次
强同一液面C、D处压强相等，
pA＝p0＋ph
（3）受力平衡法：选与封闭气体接触的液 柱为研究对象进行受力分析，由F合＝0列 式求气体压强．
h
③
P =P0
连通器原理：同种液体在同一高度压强相等
h
④
P =P0- ρgh
h
⑤
P =P0- ρgh
h
⑥
P =P0+ρgh
例题：
玻璃管与水银封闭两部分气体A和B。 设大气压强为P0=76cmHg柱， h1=10cm，h2=15cm。 求封闭气体A、B的压强PA=? 、 PB =?
❖ 【跟踪发散】：如图所示是某气体状态变化的p－V 图象，则下列说法中正确的是( BCD)
❖ A．气体作的是等温变化 ❖ B．从A至B气体的压强一直减小 ❖ C．从A至B气体的体积一直增大 ❖ D．气体的三个状态参量一直都在变
三 、实验结论---玻意耳(玻意耳—马里奥特)定律
1、文字表述：一定质量某种气体，在温度不变 的情况下，压强p与体积V成反比。
B.玻璃管内气体体积增大;
C.管内外水银面高度差减小;
D.管内外水银面高度差增大.
练习2
如图所示， 长为1m，开口竖直向上的玻璃管内，
封闭着长为15cm的水银柱，封闭气体的长度为
20cm，已知大气压强为75cmHg，求：
（1）玻璃管水平放置时，
管内气体的长度。
（2）玻璃管开口竖直向下时，
水银是否会流出？
第八章 气 体
1.气体的等温变化
气体的状态参量
复 习
1、温度
热力学温度T ：开尔文 T = t ＋ 273 K
2、体积
体积 V 单位：有L、mL等
3、压强
压强 p 单位：Pa（帕斯卡）
容器内气体压强 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
（4）如何测 V ?
我们的研究对象是什么? 注射器内一定质量的气体.
实验需要测量的物理量?
压强、体积（体积的变化 与空气柱的长度有关） 怎样保证实验过程温度不变? 变化过程十分缓慢 容器透热 环境恒温
怎样保证气体质量不变?
确保密封性，柱塞上涂 上凡士林
实 验次
实验数据的处理
数1 2 3 4 5
压强（×105Pa) 3 . 0 2 . 5 2 . 0 1 . 5 1 . 0
P0S′ G
⑨
M
Sm
⑩ Sm
M
以活塞为研究对象 mg+PS = P0S
以气缸为研究对象 Mg+PS = P0S
例2、如图所示，活塞质量为m，缸套质
量为M，通过弹簧吊在天花板上，气缸
内封住了一定质量的空气，而活塞与缸
套间无摩擦,活塞面积为S，大气压强为
P0，则下列说法正确的是( AC)
A、内外空气对缸套的总作用力方向向上，大小为 Mg B、内外空气对缸套的总作用力方向向下，大小为 mg C、气缸内空气压强为P0-Mg/S D、气缸内空气压强为P0+mg/S
2、公式表述：pV = C 或p1V1=p2V2
3、图像表述：
p
p
·A
·A
0
1/V 0
V
说
需要注意的问题
明
❖ 研究对象:一定质量的气体
❖ 适用条件:温度保持不变化
❖ 适用范围：温度不太低，压强不太大
思考与讨论
同一气体，不同温度下等温线是不同的， 你能判断那条等温线是表示温度较高的情形 吗？你是根据什么理由作出判断的？
初末根问里究态态据题和对：：玻，球象意PP但 外，12耳==那是 的?定P若 气么0律我 体质：”们量VV作就把12==为不“（2.研球变52L.5+20×0.125）L，
了P1。V1=P2V2
可解得：P2=2P0
问题
引
一定质量的气体，它的温度、体
入
积和压强三个量之间变化是相互对应
的。我们如何确定三个量之间的关系
呢？
当有多个物理量需要研究时，我们一般怎么做？
控制变量法
引言
引
今天，我们便开始研究气体的三个状态
入 参量T、V、P之间的关系。
首先，我们来研究：当温度（ T ）保
持不变时——（理想）气体的等温变化过程，
体 积 ( L ) 1 . 3 1.6 2 . 0 2 . 7 4 . 0
p/10 P5a 3
实 验2
1
0
1
2
3
4
V
p/10 P5a 3
实 验2
1
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1/V
结
实验结论
论
在温度不变时，压强p和体积V
成反比。
三 、实验结论---玻意耳(玻意耳—马里奥特)定律
1、文字表述：一定质量某种气体，在温度不 变的情况下，压强p与体积V成反比。
体积（ V ）和压强（ p ）之间的关系
2、实验研究
实 验 （1）实验目的：
在温度保持不变时，研究一定质量 气体的压强和体积的关系
（2）实验装置1 实验装置2
（3）实验数据的测量及分析
演示实验1 (看课本）
实
（1）研究的是哪一部分气体?
验
（2）怎样保证 T 不变?
（3）如何改变 p ? ——根据高度差
Hale Waihona Puke 1atm = 76cmHg =1.0×105 Pa
PA P0 gh1 Pa
PB P0 gh2 Pa
P0 PA
PB
A h1 h2 B
PA P0 h1 cmHg柱 PB P0 h2 cmHg柱
二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算
求用固体（如活塞等）封闭在静止容 器内的气体压强，应对固体（如活 塞等）进行受力分析。然后根据平 衡条件求解。
一、平衡态下液体封闭气体压强的计算
1. 理论依据
① 液体压强的计算公式 p = gh。 ② 液面与外界大气相接触。则液面下h处的压强为
p = p0 + gh ③ 连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液体
不间断）的同一水平面上的压强是相等的。
练习： 下列各图装置均处于静止状态。设大气压强 为P0，用水银（或活塞）封闭一定量的气体在 玻璃管（或气缸）中，求封闭气体的压强P
15cm
20cm
解：(1)以管内气体为研究对象，管口竖直向上为初态: 设管横截面积为S，则 P1=75＋15＝90cmHg V1=20S 水平放置为末态，P2=75cmHg 由玻意耳定律P1V1=P2V 2得： V2=P1V1／P2=（90×20S）／75=24S 所以，管内气体长24cm
(2)以管口竖直向上为初态，管口竖直向下为末态 P2=75－15＝60cmHg 由玻意耳定律得：V2= P1V1／P2＝30S 所以，管内气体长30cm 因为30cm＋15cm＜100cm，所以水银不会流出
P =ρgh
P—帕 h—米
h
P =? cmHg（柱）
当压强单位取帕斯卡（帕）时 当压强单位取cmHg时
1
P =P0+ρgh P =P0+h
h
②
P =P0- ρgh P =P0- h
2.计算方法
（1）连通器原理：根据同种液体 在同一水平液面处压强相等，在 连通器内灵活选取等压面．由两 侧压强相等列方程求解压强． 例如图中，求A侧封闭气体的压
2、公式表述：pV=常数 或p1V1=p2V2 3、条件:一定质量气体且温度不变 4、适用范围：温度不太低，压强不太大
练习1.一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中, 内封一定质量的气体,管内水银面低于管外,在温度不变 时,将玻璃管稍向下插入一些,下列说法正确的是,如图 所示. ( ) AD
A.玻璃管内气体体积减小;
求封闭气体的压强： 例1
P1 P0
P2
PO
G
Mg S
F G P3 P0 S
方法总结：取研究对象 受力分析 列平 衡式 求出气体压强
练习：
⑦ m
S
⑧
S′
m S
气体对面的压力与面垂直: F=PS PS PS = P0S+mg
P0S G
PS PS =mg +P0S＇cosθ
N PS = mg+P0S
p
23 1 0
结论:t3>t2>t1
V
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，则下列说法正确的是( ABD )
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T1＞T2 D．由图可知T1＜T2
练习3
一个篮球的容积是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 空气打进去,如果足球在打气前就已是球形，内部空 气压强与大气压相同,那么打了20次以后,足球内部空 气的压强是大气压的多少倍?（设足球内部的温度保 持不变）
解打就打：进篮到设的球球大 气而里气 体，言压 的，似强 整外乎为体面是p为0变的，研质气选究体量取对球象内，原来的气体和20次
强同一液面C、D处压强相等，
pA＝p0＋ph
（3）受力平衡法：选与封闭气体接触的液 柱为研究对象进行受力分析，由F合＝0列 式求气体压强．
h
③
P =P0
连通器原理：同种液体在同一高度压强相等
h
④
P =P0- ρgh
h
⑤
P =P0- ρgh
h
⑥
P =P0+ρgh
例题：
玻璃管与水银封闭两部分气体A和B。 设大气压强为P0=76cmHg柱， h1=10cm，h2=15cm。 求封闭气体A、B的压强PA=? 、 PB =?
❖ 【跟踪发散】：如图所示是某气体状态变化的p－V 图象，则下列说法中正确的是( BCD)
❖ A．气体作的是等温变化 ❖ B．从A至B气体的压强一直减小 ❖ C．从A至B气体的体积一直增大 ❖ D．气体的三个状态参量一直都在变
三 、实验结论---玻意耳(玻意耳—马里奥特)定律
1、文字表述：一定质量某种气体，在温度不变 的情况下，压强p与体积V成反比。
B.玻璃管内气体体积增大;
C.管内外水银面高度差减小;
D.管内外水银面高度差增大.
练习2
如图所示， 长为1m，开口竖直向上的玻璃管内，
封闭着长为15cm的水银柱，封闭气体的长度为
20cm，已知大气压强为75cmHg，求：
（1）玻璃管水平放置时，
管内气体的长度。
（2）玻璃管开口竖直向下时，
水银是否会流出？
第八章 气 体
1.气体的等温变化
气体的状态参量
复 习
1、温度
热力学温度T ：开尔文 T = t ＋ 273 K
2、体积
体积 V 单位：有L、mL等
3、压强
压强 p 单位：Pa（帕斯卡）
容器内气体压强 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
（4）如何测 V ?
我们的研究对象是什么? 注射器内一定质量的气体.
实验需要测量的物理量?
压强、体积（体积的变化 与空气柱的长度有关） 怎样保证实验过程温度不变? 变化过程十分缓慢 容器透热 环境恒温
怎样保证气体质量不变?
确保密封性，柱塞上涂 上凡士林
实 验次
实验数据的处理
数1 2 3 4 5
压强（×105Pa) 3 . 0 2 . 5 2 . 0 1 . 5 1 . 0
P0S′ G
⑨
M
Sm
⑩ Sm
M
以活塞为研究对象 mg+PS = P0S
以气缸为研究对象 Mg+PS = P0S
例2、如图所示，活塞质量为m，缸套质
量为M，通过弹簧吊在天花板上，气缸
内封住了一定质量的空气，而活塞与缸
套间无摩擦,活塞面积为S，大气压强为
P0，则下列说法正确的是( AC)
A、内外空气对缸套的总作用力方向向上，大小为 Mg B、内外空气对缸套的总作用力方向向下，大小为 mg C、气缸内空气压强为P0-Mg/S D、气缸内空气压强为P0+mg/S
2、公式表述：pV = C 或p1V1=p2V2
3、图像表述：
p
p
·A
·A
0
1/V 0
V
说
需要注意的问题
明
❖ 研究对象:一定质量的气体
❖ 适用条件:温度保持不变化
❖ 适用范围：温度不太低，压强不太大
思考与讨论
同一气体，不同温度下等温线是不同的， 你能判断那条等温线是表示温度较高的情形 吗？你是根据什么理由作出判断的？
初末根问里究态态据题和对：：玻，球象意PP但 外，12耳==那是 的?定P若 气么0律我 体质：”们量VV作就把12==为不“（2.研球变52L.5+20×0.125）L，
了P1。V1=P2V2
可解得：P2=2P0
问题
引
一定质量的气体，它的温度、体
入
积和压强三个量之间变化是相互对应
的。我们如何确定三个量之间的关系
呢？
当有多个物理量需要研究时，我们一般怎么做？
控制变量法
引言
引
今天，我们便开始研究气体的三个状态
入 参量T、V、P之间的关系。
首先，我们来研究：当温度（ T ）保
持不变时——（理想）气体的等温变化过程，
体 积 ( L ) 1 . 3 1.6 2 . 0 2 . 7 4 . 0
p/10 P5a 3
实 验2
1
0
1
2
3
4
V
p/10 P5a 3
实 验2
1
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1/V
结
实验结论
论
在温度不变时，压强p和体积V
成反比。
三 、实验结论---玻意耳(玻意耳—马里奥特)定律
1、文字表述：一定质量某种气体，在温度不 变的情况下，压强p与体积V成反比。
体积（ V ）和压强（ p ）之间的关系
2、实验研究
实 验 （1）实验目的：
在温度保持不变时，研究一定质量 气体的压强和体积的关系
（2）实验装置1 实验装置2
（3）实验数据的测量及分析
演示实验1 (看课本）
实
（1）研究的是哪一部分气体?
验
（2）怎样保证 T 不变?
（3）如何改变 p ? ——根据高度差
Hale Waihona Puke 1atm = 76cmHg =1.0×105 Pa
PA P0 gh1 Pa
PB P0 gh2 Pa
P0 PA
PB
A h1 h2 B
PA P0 h1 cmHg柱 PB P0 h2 cmHg柱
二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算
求用固体（如活塞等）封闭在静止容 器内的气体压强，应对固体（如活 塞等）进行受力分析。然后根据平 衡条件求解。