氣體的等溫變化【教學目標】1．知道什么是等溫變化。2．知道玻意耳定律是實驗定律，掌握玻意耳定律的內容和公式，知道定律的適用條件。3．理解氣體等溫變化的?????圖象的物理意義。4．知道用分子動理論對玻意耳定律的定性解釋。5．會用玻意耳定律計算有關的問題?！窘虒W重點】1．知道玻意耳定律是實驗定律，掌握玻意耳定律的內容和公式，知道定律的適用條件。2．理解氣體等溫變化的?????圖象的物理意義?！窘虒W難點】理解氣體等溫變化的?????圖象的物理意義?！窘虒W過程】一、復習提問、新課導入回顧氣體的狀態(tài)參量：溫度、體積、壓強。思考：一定質量的氣體，它的溫度、體積和壓強三個量之間變化是相互對應的。我們如何確定三個量之間的關系呢？教師用幾個小實驗啟發(fā)學生：（1）吹氣球比賽（2）觀察吊瓶中的水流學生猜想：一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強與體積有什么關系？我們要怎樣研究多個變量之間的關系？對照牛頓第二定律的研究過程：先保持m一定，研究加速度與力的關系，得到：a∝F；再保持F一定，研究加速度與質量的關系，得到：a∝1/m。我們把這種方法叫做控制變量法，同樣可以用這個方法來研究氣體狀態(tài)參量之間的關系。 二、新課教學（一）探究氣體等溫變化的規(guī)律1．教師介紹實驗裝置，學生觀察實驗裝置，并思考一下幾個問題：①研究哪部分氣體？②怎樣保證氣體溫度??不變？③空氣柱的壓強??怎么讀出？④空氣柱的體積??怎樣表示？⑤怎樣處理讀取的數據？實驗：氣體的等溫變化2．實驗數據的采集與分析次數12345壓強（×105Pa）3.02.52.01.51.0體積（L）1.31.62.02.74.0繪制?????圖象提問：該圖象是否可以說明??與??成反比？怎樣更加準確地得到實驗結論？繪制p-1V圖象實驗結論：在溫度不變時，壓強??和體積??成反比。（二）玻意耳定律通過以上實驗總結：一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強??與體積?? 成反比。這就是玻意耳定律。1．文字表述：一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強??與體積??成反比。2．公式表述：pV=C或p1V1=p2V2。3．圖象表述：關于玻意耳定律的討論問題：圖象平面上的一個點代表什么？曲線代表什么？線段代表什么？pV=C一式中的恒量C是普適恒量嗎？（作出一定質量的氣體，在不同溫度下的幾條等溫線，比較后由學生得出結論：恒量隨溫度升高而增大）4．圖象意義（1）物理意義：反映壓強隨體積的變化關系，圖線表示一個等溫“過程”。（2）點的意義：圖線上每一個點表示某一“狀態(tài)”。（3）結論：體積縮小到原來的幾分之一，壓強增大到原來的幾倍。體積增大到原來的幾倍，它的壓強就減小為原來的幾分之一。提問：下面的數據說明什么？一定質量的氦氣壓強1atm500atm1000atm實測體積1m31.36/500m32.0685/1000m3計算體積1m31/500m31/1000m35．適用條件：壓強不太大（和大氣壓比較）、溫度不太低（和室溫比較）的各種氣體。拓展：你能推導出用密度形式表達的玻意耳定律嗎？你能用分子動理論對玻意耳定律作出解釋嗎？例題1：一定質量氣體的體積是20L時，壓強為1×105Pa。當氣體的體積減小到16L時，壓強為多大？設氣體的溫度保持不變。答案：1.25×105Pa教師總結： 用氣體定律解題的步驟1．確定研究對象。被封閉的氣體（滿足質量不變的條件）；2．用一定的數字或表達式寫出氣體狀態(tài)的初始條件（??1，??1，??1，??2，??2，??2）；3．根據氣體狀態(tài)變化過程的特點，列出相應的氣體公式（本節(jié)課中就是玻意耳定律公式）；4．將各初始條件代入氣體公式中，求解未知量；5．對結果的物理意義進行討論。【深入學習】氣體等溫變化的?????圖象一定質量氣體等溫變化的?????圖象是雙曲線，它描述的是溫度不變時的?????關系，稱為等溫線。（1）等溫線是雙曲線的一支。（2）溫度越高，其等溫線離原點越遠。問題：同一氣體，不同溫度下等溫線相同嗎？你能判斷哪條等溫線溫度較高嗎？你是根據什么理由作出判的？【練習鞏固】1．對于一定質量的氣體，下列過程可能發(fā)生的是（）A．氣體的溫度變化，但壓強、體積保持不變B．氣體的溫度、壓強保持不變，而體積發(fā)生變化C．氣體的溫度保持不變，而壓強、體積發(fā)生變化D．氣體的溫度、壓強、體積都發(fā)生變化答案：CD2．一定質量的氣體在溫度保持不變時，壓強增大到原來的4倍，則氣體的體積變?yōu)樵瓉淼模ǎ〢．4倍B．2倍C．1/2D．1/4答案：D 3．某容器的容積是10L，里面所盛氣體的壓強為2.0×106PA．如果溫度保持不變，把這些氣體裝入另一個容器里，氣體的壓強變?yōu)?.0×105Pa，則此容器的容積是多大？答案：200L4．如圖所示，三個完全相同的試管內分別由長度相同的水銀柱封閉著一定質量的氣體，已知大氣壓為p0，試管的橫截面積為S，管內水銀柱的質量為m。當三支試管及水銀均靜止時，管內氣體的壓強分別為多少？【答案】p0p0+mgSp0-mgS5．用DIS研究一定質量氣體在溫度不變時，壓強與體積關系的實驗裝置如圖甲所示，實驗步驟如下：①把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強傳感器、數據采集器、計算機逐一連接。②移動活塞，記錄注射器的刻度值V，同時記錄對應的由計算機顯示的氣體壓強值p。③用圖象處理實驗數據。（1）為了保持封閉氣體的質量不變，實驗中采取的主要措施是__________________。（2）為了保持封閉氣體的溫度不變，實驗中采取的主要措施是__________________和_____________________。答案：（1）用潤滑油涂抹活塞。（2）慢慢抽動活塞，不能用手握住注射器封閉氣體的部分。