1、气体的三个状态参量一定质量的气体,它的温度、体积和压强三个量之间变化是相互对应的。我们如何探究三个量之间的关系呢?热学性质温度(T):开尔文(K)T=t273 K几何性质体积(V):立方米(m3)力学性质压强(p):帕斯卡(Pa)控制变量法生活实例:夏天打足气的自行车在烈日下曝晒,会出现什么现象?一、气体的等温变化:一、气体的等温变化:1 1、一定质量一定质量的气体,在的气体,在温度不变温度不变的状态下,发生的的状态下,发生的状态变化叫做等温变化。2 2、实验:探究气体等温变化的规律、实验:探究气体等温变化的规律(1)实验目的:在温度保持不变时,研究一定质量气)实验目的:在温度保持不变时,研究
2、一定质量气体的压强和体积的关系。体的压强和体积的关系。(2)猜想:A、研究对象是什么?B、如何控制气体的质量m、温度T保持不变?C、如何改变压强P、体积V?D、如何测量压强P、体积V?(3)实验装置:室内温度:(4)数据采集及分析12345压强p(105Pa)3.02.52.01.51.0体积V1.3S 1.6S 2.0S2.7S 4.0S(1)解析法(2)图像法如何处理数据?p/10 Pa5V12301234P-V图像p/10 Pa51/V12300.20.40.60.8P-1/V图像(5)实验结论-玻意耳定律(波马定律)A、内容:一定质量的某种气体,在 温度不变的情况下,压强p和体积V成反
3、比。B、表达式:或CPV?2211VPVP?C、图像(等温线)p1/V0Vp0AA 物理意义:反映压强随体积的变化关系 点意义:每一组数据-反映某一状态Vp1230T3T2 T1思考: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?温度越高,其等温线离原点越远温度越高,其等温线离原点越远。例例1、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
4、提?实际打气时能满足你的前提吗?1.确定研究对象被封闭的气体(满足质量不变的条件);2.写出气体状态的初态和末态状态参量(p1,V1,T1)和(p2,V2,T2)数字或表达式;3.根据气体状态变化过程的特点,列出相应的气体公式并求解(本节课中就是玻意耳定律公式);例例2、水银气压计中混入了一个气泡,上升至水银柱的上方,使水银气压计上方不再是真空。当实际大气压相当于768mmHg时,该气压计的读数只有750mmHg,此时管中的水银面到管顶的距离为80mm,问当气压计的读数为740mmHg时,实际的大气压是多少?气体压强的计算气体压强的计算复复习习1、帕斯卡定律:加在 密闭静止液体(或气体)上的压
5、强能够大小不变地由液体(或气体)向各个方向传递。递。2、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。例例1、计算图2中各种情况下,被封闭气体的压强。(标准大气压强p0=76cmHg,图中液体为水银)例例2、三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。如图3所示,M为重物质量,F是外力,p0为大气压,S为活塞面积,G为活塞重,则压强各为:例例3 3、用一细绳将横截面积为S的气缸开口向下竖直悬挂,金属圆板活塞A的上表面水平,下表面倾斜,与水平面的夹角为,质量为M,活塞下悬挂质量为m的物体,若不计摩擦,大气压强为P0,则被封闭的气体压强为多少?FP0SNAP
6、SMg例4、如图所示,质量为m1内壁光滑的横截面积为S的玻璃管内装有质量为m2的水银,管外壁与斜面的动摩擦因素为,斜面倾角=30,当玻璃管与水银共同沿斜面下滑时,求被封闭的气体压强为多少?(设大气压强为p0)?例5、将一端封闭的均匀直玻璃管开口向下,竖直插入水银中,当管顶距槽中水银面8cm时,管内水银面比管外水银面低2cm。要使管内水银面比管外水银面高2cm,应将玻璃管竖直向上提起多少厘米?已知大气压强p0支持76cmHg,设温度不变。解:根据题意,由图知P1=P0+2cmHg=78cmHgV1=(8+2)S=10 S,p2=p0-2cmHg=74cmHg,V2=(8+x)-2 S=(6+x)
7、S根据玻意耳定律:P1V1=P2V2代入数据解得玻璃管提升高度:x=4.54cm 练习册练习册P22抽气打气练习册P21练习册P17例2气压保温瓶作业作业1、均匀U形玻璃管竖直放置,用水银将一些空气封在A管内,当A、B两管水银面相平时,大气压强支持72cmHg。A管内空气柱长度为10cm,现往B管中注入水银,当两管水银面高度差为18 cm时,A管中空气柱长度是多少?注入水银柱长度是多少?解:P1=P0=72cmHg V1=10SV2(10-x)SP2=90cmHg由玻意耳定律有P1V1=P2V2代入数据解得x=2cm注入水银长度为18+2 x=22cm作业作业2、密闭圆筒内有一质量为100g的活塞,活塞与圆筒顶端之间有一根劲度系数k=20N/m的轻弹簧;圆筒放在水平地面上,活塞将圆筒分成两部分,A室为真空,B室充有空气,平衡时,l0=0.10m,弹簧刚好没有形变如图所示。现将圆筒倒置,问这时B室的高度是多少?l0圆筒倒立时,受力分析如图所示,有p2S+mg=kx,x=l-l0,则温度不变,根据玻意耳定律:p1V1=p2V2解:圆筒正立时:l0l00.18m