气体的 压强和体积的关系优秀课件.ppt

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1、气体的 压强和体积的关系第1页，本讲稿共16页气体的态参量n体积n压强n温度如何研究三个物理量之间的关系？第2页，本讲稿共16页控制变量法n保持气体温度不变 实验探究一定质量气体的压强和体积的关系第3页，本讲稿共16页第4页，本讲稿共16页实验装置n注射器：密封一定质量的空气n 钩码、测力计、铁架台：改变空 气的压强n盒式气压计：测量大气压强第5页，本讲稿共16页n研究对象：一定质量的气体n研究条件：保持温度不变n压强计算：挂钩码时P=P0+G/S+mg/S 用测力计向上拉 P=P0+G/SF/S P=P0+G/S第6页，本讲稿共16页3、为了保证空气柱的温度不变，不能用手触摸注射器活塞以下部

2、位。注意事项注意事项1、为了保证注射器的密闭性，在活塞与外筒的内壁间涂上少许硅油作为气密剂同时还能减少摩擦。2、在安装实验装置时，使注射器在竖直方向，框架两侧对称地挂钩码，都是为了使活塞上 所受合力在竖直方向上。第7页，本讲稿共16页实验结果 P0 Pa s=1.6110-4 m2 m=50g G=0.6N实验次序压强（1*105Pa)气体长度(mm)体积(1*10-6 m3）PV（Pa*m3)1不挂钩码406.442挂两个钩码100g3挂四个钩码200g4向上拉2N5向上拉3N第8页，本讲稿共16页得出结论n猜测 通过压强和体积的乘积比较接近 PV恒量，可能成反比关系图表n验证：以1/V为横

3、坐标，P为纵坐标，画一根图线第9页，本讲稿共16页玻意耳定律n一定质量的气体，在温度不变时，压强与体积成反比关系。PV=恒量P1V1=P2V2第10页，本讲稿共16页P-V图像 P Vn玻意耳定律的P-V图像是一条反比例曲线，由于这个状态变化过程温度不变，这条曲线又称等温线。第11页，本讲稿共16页例题一：n一气缸通过活塞将一定质量的空气封闭在容器内，已知截面积为S=40cm2，活塞的质量是10kg，不计一切摩擦，大气压强为P01.0*105Pa，气缸平放时，气体长L1=0.25m。n问：当气缸开口向上时，气体长L2为多少？设整个变化中气体温度不变，g取10m/s2。n整个变化过程气体质量和温

4、度保持不变，符合玻意耳定律。初状态：P1=P0=1.0*105 Pa ；V1=L1*S=0.25S 末状态：P2=P0+mg/S=1.25*105Pa；V2=？根据玻意耳定律P1V1=P2V2 得V2=0.2S,L2=0.2m第12页，本讲稿共16页玻意耳定律解题步骤n首先，确认气体在状态变化过程中是否保持质量不变，温度不变。n其次，确定研究对象，并确定始末两个状态，正确得到始末气体的压强和体积。n第三，用玻意耳定律 PV=恒量，P1V1=P2V2列出方程。n最后，统一单位，求解。所涉及的P、V只要相同的物理量用相同单位即可，不必都用国际单位制第13页，本讲稿共16页例题二：n粗细均匀，一端封闭的玻璃管水平放置，管中用一段长为24cm的汞柱，封闭着长44cm的空气柱，恰好与开口端相齐。已知大气压强为76cmHg，整个过程中气体温度保持不变。n 试求：开口端竖直向上，管内空气柱的长度。P1=76cmHg V1=44*SP2=P0+pgh=100cmHg V2=?根据玻意耳定律P1V1=P2V2 得V2=33.44*S;L2=33.44cm第14页，本讲稿共16页思考题（2）开口竖直向下，管内空气柱的长度。第15页，本讲稿共16页分析过程nP2减小了，因此根据玻意耳定律PV恒量，则V2将变大，水银柱要流出一部分，不再是24cm长了。第16页，本讲稿共16页