氣體壓強和體積關(guān)系課件

氣體壓強和體積

的關(guān)系1PPT課件氣體壓強和體積1PPT課件一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)參量之間有什么關(guān)系呢？用什么方法來研究這三個量之間的關(guān)系？硝化棉實驗密閉氣體的體積V減小，壓強p增大，溫度T升高?？刂谱兞糠ǎ嚎刂埔粋€物理量不變，研究剩下兩個物理量之間的關(guān)系。2PPT課件一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)參量之間有什么關(guān)系呢？用什么方法來研究B.氣體壓強和體積關(guān)系1、等溫變化氣體在溫度不變的情況下發(fā)生的狀態(tài)變化，叫做等溫變化。2、實驗研究3PPT課件B.氣體壓強和體積關(guān)系1、等溫變化3PPT課件2、DIS實驗探究(1)實驗?zāi)康模貉芯恳欢ㄙ|(zhì)量氣體在溫度保持不變時，它的壓強與體積的關(guān)系。(2)實驗器材：

DIS、壓強傳感器、注射器（針筒）。注意：（1）氣體質(zhì)量要一定；（2）溫度要保持不變。針筒要密封推拉活塞要緩慢，手不能握住針筒分析實驗?zāi)康?，該實驗?yīng)注意什么？4PPT課件2、DIS實驗探究(1)實驗?zāi)康模鹤⒁猓横樛惨芊馔评钊猇1234p/10Pa512305PPT課件V1234p/10Pa512305PPT課件p/10Pa51/V12300.20.40.60.86PPT課件p/10Pa51/V12300.20.40.60.86PP(3)數(shù)據(jù)測量及分析(4)結(jié)論：

一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時，壓強p和體積V成反比。7PPT課件(3)數(shù)據(jù)測量及分析7PPT課件3、玻意耳定律一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度保持不變時，它的壓強跟體積成反比，或者說，壓強跟體積的乘積保持不變。

p1V1=p2V2

∵m一定，m=ρV∴玻意耳定律的另一表達式：p1/ρ1=p2/ρ28PPT課件3、玻意耳定律一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度保持不變時，它的壓強幾點說明一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度保持不變時，它的壓強跟體積成反比，或者說，壓強跟體積的乘積保持不變。研究對象：一定質(zhì)量的氣體

適用條件：溫度保持不變遵循規(guī)律：

壓強和體積成反比9PPT課件幾點說明一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度保持不變時，它的壓強跟體積等溫線VPOAB狀態(tài)狀態(tài)A—B表示過程PAVAPBVBT10PPT課件等溫線VPOAB狀態(tài)狀態(tài)A—B表示過程PAVAPBVBT10小結(jié)：玻意耳定律內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，當溫度不變時，氣體的壓強跟它的體積成反比。數(shù)學(xué)表示式：p1V1＝p2V2

＝恒量上式中的恒量跟氣體的質(zhì)量、種類、溫度有關(guān)。圖線（等溫線）：TPVOABP1/VODAB11PPT課件小結(jié)：玻意耳定律TPVOABP1/VODAB11PPT課件一根長為L=50cm、一端封閉的粗細均勻的細玻璃管，用一段h=20cm的水銀柱將一部分空氣封閉在細玻璃管里。當玻璃管水平放置時，管內(nèi)空氣柱長l1=10cm。求當玻璃管開口向上豎直放置時，管內(nèi)空氣柱的長度?（大氣壓強為P0=76cmHg，全過程中氣體溫度不變）例題1、12PPT課件一根長為L=50cm、一端封閉的粗細均勻的細玻璃管，用一段hP0P150cm10cm20cm如圖所示，水銀柱水平放置時設(shè)玻璃管的橫截面積為S內(nèi)外氣體壓強相等P1=P0=76cmHg氣體體積V1=10S例題分析13PPT課件P0P150cm10cm20cm如圖所示，水銀柱水平放置時設(shè)P0P250cm20cmL玻璃管開口向上豎直放置時如圖所示設(shè)氣柱長度為l2cm則氣體體積V2=l2S氣體壓強P2=P0+PH=96cmHgPH14PPT課件P0P250cm20cmL玻璃管開口向上豎直放置時如圖所示設(shè)一根長為L=50cm、一端封閉的粗細均勻的細玻璃管，用一段h=20cm的水銀柱將一部分空氣封閉在細玻璃管里。當玻璃管水平放置時，管內(nèi)空氣柱長l1=10cm。求當玻璃管開口向上豎直放置時，管內(nèi)空氣柱的長度?（大氣壓強為P0=76cmHg，全過程中氣體溫度不變）解：對管內(nèi)封閉的空氣柱分析初狀態(tài)V1=10SP1=P0=76cmHg末狀態(tài)V2=l2SP2=P0+PH=96cmHg在此過程中氣體溫度不變，根據(jù)玻意耳定律得：

P1V1=P2V2P110S=P2l2Sl2=760/96=7.9cm15PPT課件一根長為L=50cm、一端封閉的粗細均勻的細玻璃管，用一段h解題方法1、選擇研究對象2、分析氣體的始末狀態(tài)3、判斷研究對象是否滿足玻意耳定律適用條件4、代入數(shù)據(jù)計算P1V1=P2V2

因為氣體溫度不變，根據(jù)玻意耳定律得：解：初：P1=？V1=？末：P2=？V2=？注意：各物理量單位只需等式左右兩邊一致即可，不一定轉(zhuǎn)換成國際單位《一課一練》P82，6；P83，11；P84，14；P88，1516PPT課件解題方法1、選擇研究對象P1V1=P2V2因為氣例題2、如圖所示，T1、T2是封閉在同一容器里的氣體在不同的溫度下作等溫變化時的等溫線，判斷哪一根等溫線溫度高？《一課一練》P85，1《練習(xí)冊》P70，5T1PVOABDCT2pV1V2∵p相等時，溫度升高，體積增大；∴T1<T217PPT課件例題2、《一課一練》P85，1T1PVOABDCT2pV1例題3、一根長1m的一端封閉、粗細均勻的細玻璃管，開口向下豎直插入水銀槽中，已知管內(nèi)被封閉的空氣柱長18cm，管內(nèi)水銀面比槽內(nèi)水銀面高40cm，外界大氣壓為76cmHg。問：（1）若將玻璃管緩慢向上提升，密閉氣體的狀態(tài)參量將如何變化？管內(nèi)外汞面高度差將怎樣變化？18cm40cm假設(shè)法：假設(shè)p不變（水銀柱液面高度不變）；或氣體V不變密閉氣體的T不變，體積V增大，壓強p減小，管內(nèi)外汞面高度差h增大?！都t面書》P83，9，10，1318PPT課件例題3、一根長1m的一端封閉、粗細均勻的細玻璃管，開口向下豎18cm40cm36cmH（2）若要使管內(nèi)空氣柱長度變?yōu)樵瓉淼膬杀叮鑼⒉ＡЧ芫徛嵘嗌?？p2=76-(40+18+H-36)=54-H初:V1=18SP1=76-40=36cmHg末:V2=36Sp2=54-H

由玻意耳定律得P1V1=P2V236×18=（54-H）×36H=36cm19PPT課件18cm40cm36cmH（2）若要使管內(nèi)空氣柱長度變?yōu)樵瓉砝}4、《一課一練》P85，5農(nóng)村中常用來噴射農(nóng)藥的壓縮噴霧器的結(jié)構(gòu)如圖所示，A的總?cè)莘e為7.5L，裝入藥液后，藥液上方體積為1.5L。關(guān)閉閥門K，用打氣筒B每次打進1atm的空氣250cm3。(溫度保持不變，外界大氣壓為1atm)問：(1)要使藥液上方氣體的壓強為4atm，打氣筒活塞應(yīng)打幾次？（2）當A中有4atm的空氣后，打開K可噴射藥液，直到不能噴射時，噴霧器剩余多少體積的藥液？BAK20PPT課件例題4、《一課一練》P85，5（2）當A中有4atm的空氣思路分析： 向噴霧器容器A中打氣，是一個等溫壓縮過程。按實際情況，在A中裝入藥液后，藥液上方不可能是真空，而已有1atm的空氣1.5L，把這部分空氣和歷次打入的空氣一起作為研究對象，變質(zhì)量問題便轉(zhuǎn)化成了定質(zhì)量問題。向A中打入空氣后，打開閥門K噴射藥液，A中空氣便經(jīng)歷了一個等溫膨脹過程。根據(jù)兩過程中氣體的初、末狀態(tài)量，運用玻意爾定律，便可順利求解本題。BKA21PPT課件思路分析：向A中打入空氣后，打開閥門K噴射藥液，A中空氣便經(jīng)（1）以A中原有空氣和n次打入A中的全部氣體為研究對象。由玻意耳定律，可得p0（V＋nV0）=p1V

1（1.5+n25010-3)=4

1.5n=18(次)BAKp0,Vp0,nV0p1,V《一課一練》P83，8；P86，722PPT課件（1）以A中原有空氣和n次打入A中的全部氣體為研究對象。B

(2)打開閥門K，直到藥液不能噴射，忽略噴管中藥液產(chǎn)生的壓強，則此時A容器內(nèi)的氣體應(yīng)等于外界大氣壓。以A容器內(nèi)的氣體作為研究對象，由玻意耳定律，可得

p1V＝p0V’

V’=

L從而，A容器內(nèi)剩余藥液的體積V剩＝V總－V’＝7.5-6=1.5LBAK23PPT課件BAK23PPT課件例題5、一根粗細均勻，兩端封閉的玻璃管水平放置，一段長57cm的水銀柱將玻璃管中的空氣柱分成兩段，長度均為30cm，壓強均為76cmHg?，F(xiàn)將玻璃管緩慢豎立起來，則上下兩段空氣柱的長度分別為多少？ABAB分析：玻意耳定律只針對一部分氣體而言，現(xiàn)在有兩部分氣體，因此要分別對待。A：初：p=76cmHg,V=30S

末：pA,VA=LASpV=pAVApA=2280/LA

B：初：p=76cmHg,V=30S

末：pB,VB=LBSpV=pBVBpB=2280/LBpB=pA+57LA+LB=60LA=40cmLB=20cm《一課一練》P87，1224PPT課件例題5、ABAB分析：玻意耳定律只針對一部分氣體而言，現(xiàn)在有例：自行車打氣自行車內(nèi)胎中原有壓強為105Pa的空氣800cm3，現(xiàn)用打氣筒給它打氣，一次可打入同壓強的空氣400cm3．如果車胎與地面接觸時自行車內(nèi)胎容積為1600cm3，胎內(nèi)外氣溫相等且不變，在負重800N的情況下，車胎與地面接觸面積為20cm2，應(yīng)打氣兒下？初狀態(tài)：p1=105PaV1=800+n400cm3末狀態(tài)：p2=F/S=800/（20*10-4）=

4*105PaV2=1600cm3根據(jù)p1V1=p2V2代入數(shù)據(jù)得：n=14補充例題：25PPT課件例：自行車打氣自行車內(nèi)胎中原有壓強為105Pa的空例：如圖為測定肺活量的裝置示意圖（肺活量大小是一次呼出的空氣在大氣中的體積），A為倒扣在水中的開口圓筒，測量前排盡其中的空氣，測量時被測者盡力吸足空氣，再通過B將空氣呼出，呼出的空氣通過導(dǎo)管進入A內(nèi)，使A浮起，已知圓筒A的質(zhì)量為m，橫截面積為S，大氣壓強為P0，水的密度為ρ，筒底浮出筒外水面的高度為h，則被測者的肺活量為多少？

筒內(nèi)空氣：狀態(tài)1：p1=p0V1=?狀態(tài)2：p2=p0+mg/S=p0+ρgh’V2=(h+h’)S根據(jù)p1V1=p2V2p0V1=

(

p0+mg/S)(h+m/ρS)26PPT課件例：如圖為測定肺活量的裝置示意圖（肺活量大小是一次呼出的空氣例：潛水艇排水潛水艇的貯氣筒與水箱相連。當貯氣筒中的空氣壓入水箱后，水箱便排出水，使?jié)撍Ц∑?。某潛水艇貯氣筒的容積是2m3，貯有壓縮空氣。一次，簡內(nèi)一部分空氣壓入水箱后，排出水的體積是10m3，此時簡內(nèi)剩余空氣的壓強是95個大氣壓。設(shè)潛水艇位于水面下200m，在排水過程中溫度不變，求貯氣筒內(nèi)原來壓縮空氣的壓強。（g取10m／s2，

大氣壓強=

105Pa）

貯氣筒內(nèi)原來壓縮空氣：狀態(tài)1：p1=？V1=2m3狀態(tài)2：p2=95大氣壓V2=？M3進入水箱內(nèi)氣體：狀態(tài)1：p3=95大氣壓V3=V2–2M3狀態(tài)2：p4=P0+ρgh=1+103*10*200/105

=21大氣壓

V4=10M3p1V1=p2V2p12=95V2p3V3=p4V495(V2–2)=21*10答案：P1=200大氣壓27PPT課件例：潛水艇排水潛水艇的貯氣筒與水箱相連。當貯氣筒中的空氣壓氣體壓強和體積

的關(guān)系28PPT課件氣體壓強和體積1PPT課件一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)參量之間有什么關(guān)系呢？用什么方法來研究這三個量之間的關(guān)系？硝化棉實驗密閉氣體的體積V減小，壓強p增大，溫度T升高?？刂谱兞糠ǎ嚎刂埔粋€物理量不變，研究剩下兩個物理量之間的關(guān)系。29PPT課件一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)參量之間有什么關(guān)系呢？用什么方法來研究B.氣體壓強和體積關(guān)系1、等溫變化氣體在溫度不變的情況下發(fā)生的狀態(tài)變化，叫做等溫變化。2、實驗研究30PPT課件B.氣體壓強和體積關(guān)系1、等溫變化3PPT課件2、DIS實驗探究(1)實驗?zāi)康模貉芯恳欢ㄙ|(zhì)量氣體在溫度保持不變時，它的壓強與體積的關(guān)系。(2)實驗器材：

DIS、壓強傳感器、注射器（針筒）。注意：（1）氣體質(zhì)量要一定；（2）溫度要保持不變。針筒要密封推拉活塞要緩慢，手不能握住針筒分析實驗?zāi)康?，該實驗?yīng)注意什么？31PPT課件2、DIS實驗探究(1)實驗?zāi)康模鹤⒁猓横樛惨芊馔评钊猇1234p/10Pa5123032PPT課件V1234p/10Pa512305PPT課件p/10Pa51/V12300.20.40.60.833PPT課件p/10Pa51/V12300.20.40.60.86PP(3)數(shù)據(jù)測量及分析(4)結(jié)論：

一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時，壓強p和體積V成反比。34PPT課件(3)數(shù)據(jù)測量及分析7PPT課件3、玻意耳定律一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度保持不變時，它的壓強跟體積成反比，或者說，壓強跟體積的乘積保持不變。

p1V1=p2V2

∵m一定，m=ρV∴玻意耳定律的另一表達式：p1/ρ1=p2/ρ235PPT課件3、玻意耳定律一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度保持不變時，它的壓強幾點說明一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度保持不變時，它的壓強跟體積成反比，或者說，壓強跟體積的乘積保持不變。研究對象：一定質(zhì)量的氣體

適用條件：溫度保持不變遵循規(guī)律：

壓強和體積成反比36PPT課件幾點說明一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度保持不變時，它的壓強跟體積等溫線VPOAB狀態(tài)狀態(tài)A—B表示過程PAVAPBVBT37PPT課件等溫線VPOAB狀態(tài)狀態(tài)A—B表示過程PAVAPBVBT10小結(jié)：玻意耳定律內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，當溫度不變時，氣體的壓強跟它的體積成反比。數(shù)學(xué)表示式：p1V1＝p2V2

＝恒量上式中的恒量跟氣體的質(zhì)量、種類、溫度有關(guān)。圖線（等溫線）：TPVOABP1/VODAB38PPT課件小結(jié)：玻意耳定律TPVOABP1/VODAB11PPT課件一根長為L=50cm、一端封閉的粗細均勻的細玻璃管，用一段h=20cm的水銀柱將一部分空氣封閉在細玻璃管里。當玻璃管水平放置時，管內(nèi)空氣柱長l1=10cm。求當玻璃管開口向上豎直放置時，管內(nèi)空氣柱的長度?（大氣壓強為P0=76cmHg，全過程中氣體溫度不變）例題1、39PPT課件一根長為L=50cm、一端封閉的粗細均勻的細玻璃管，用一段hP0P150cm10cm20cm如圖所示，水銀柱水平放置時設(shè)玻璃管的橫截面積為S內(nèi)外氣體壓強相等P1=P0=76cmHg氣體體積V1=10S例題分析40PPT課件P0P150cm10cm20cm如圖所示，水銀柱水平放置時設(shè)P0P250cm20cmL玻璃管開口向上豎直放置時如圖所示設(shè)氣柱長度為l2cm則氣體體積V2=l2S氣體壓強P2=P0+PH=96cmHgPH41PPT課件P0P250cm20cmL玻璃管開口向上豎直放置時如圖所示設(shè)一根長為L=50cm、一端封閉的粗細均勻的細玻璃管，用一段h=20cm的水銀柱將一部分空氣封閉在細玻璃管里。當玻璃管水平放置時，管內(nèi)空氣柱長l1=10cm。求當玻璃管開口向上豎直放置時，管內(nèi)空氣柱的長度?（大氣壓強為P0=76cmHg，全過程中氣體溫度不變）解：對管內(nèi)封閉的空氣柱分析初狀態(tài)V1=10SP1=P0=76cmHg末狀態(tài)V2=l2SP2=P0+PH=96cmHg在此過程中氣體溫度不變，根據(jù)玻意耳定律得：

P1V1=P2V2P110S=P2l2Sl2=760/96=7.9cm42PPT課件一根長為L=50cm、一端封閉的粗細均勻的細玻璃管，用一段h解題方法1、選擇研究對象2、分析氣體的始末狀態(tài)3、判斷研究對象是否滿足玻意耳定律適用條件4、代入數(shù)據(jù)計算P1V1=P2V2

因為氣體溫度不變，根據(jù)玻意耳定律得：解：初：P1=？V1=？末：P2=？V2=？注意：各物理量單位只需等式左右兩邊一致即可，不一定轉(zhuǎn)換成國際單位《一課一練》P82，6；P83，11；P84，14；P88，1543PPT課件解題方法1、選擇研究對象P1V1=P2V2因為氣例題2、如圖所示，T1、T2是封閉在同一容器里的氣體在不同的溫度下作等溫變化時的等溫線，判斷哪一根等溫線溫度高？《一課一練》P85，1《練習(xí)冊》P70，5T1PVOABDCT2pV1V2∵p相等時，溫度升高，體積增大；∴T1<T244PPT課件例題2、《一課一練》P85，1T1PVOABDCT2pV1例題3、一根長1m的一端封閉、粗細均勻的細玻璃管，開口向下豎直插入水銀槽中，已知管內(nèi)被封閉的空氣柱長18cm，管內(nèi)水銀面比槽內(nèi)水銀面高40cm，外界大氣壓為76cmHg。問：（1）若將玻璃管緩慢向上提升，密閉氣體的狀態(tài)參量將如何變化？管內(nèi)外汞面高度差將怎樣變化？18cm40cm假設(shè)法：假設(shè)p不變（水銀柱液面高度不變）；或氣體V不變密閉氣體的T不變，體積V增大，壓強p減小，管內(nèi)外汞面高度差h增大?！都t面書》P83，9，10，1345PPT課件例題3、一根長1m的一端封閉、粗細均勻的細玻璃管，開口向下豎18cm40cm36cmH（2）若要使管內(nèi)空氣柱長度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，需將玻璃管緩慢提升多少？p2=76-(40+18+H-36)=54-H初:V1=18SP1=76-40=36cmHg末:V2=36Sp2=54-H

由玻意耳定律得P1V1=P2V236×18=（54-H）×36H=36cm46PPT課件18cm40cm36cmH（2）若要使管內(nèi)空氣柱長度變?yōu)樵瓉砝}4、《一課一練》P85，5農(nóng)村中常用來噴射農(nóng)藥的壓縮噴霧器的結(jié)構(gòu)如圖所示，A的總?cè)莘e為7.5L，裝入藥液后，藥液上方體積為1.5L。關(guān)閉閥門K，用打氣筒B每次打進1atm的空氣250cm3。(溫度保持不變，外界大氣壓為1atm)問：(1)要使藥液上方氣體的壓強為4atm，打氣筒活塞應(yīng)打幾次？（2）當A中有4atm的空氣后，打開K可噴射藥液，直到不能噴射時，噴霧器剩余多少體積的藥液？BAK47PPT課件例題4、《一課一練》P85，5（2）當A中有4atm的空氣思路分析： 向噴霧器容器A中打氣，是一個等溫壓縮過程。按實際情況，在A中裝入藥液后，藥液上方不可能是真空，而已有1atm的空氣1.5L，把這部分空氣和歷次打入的空氣一起作為研究對象，變質(zhì)量問題便轉(zhuǎn)化成了定質(zhì)量問題。向A中打入空氣后，打開閥門K噴射藥液，A中空氣便經(jīng)歷了一個等溫膨脹過程。根據(jù)兩過程中氣體的初、末狀態(tài)量，運用玻意爾定律，便可順利求解本題。BKA48PPT課件思路分析：向A中打入空氣后，打開閥門K噴射藥液，A中空氣便經(jīng)（1）以A中原有空氣和n次打入A中的全部氣體為研究對象。由玻意耳定律，可得p0（V＋nV0）=p1V

1（1.5+n25010-3)=4

1.5n=18(次)BAKp0,Vp0,nV0p1,V《一課一練》P83，8；P86，749PPT課件（1）以A中原有空氣和n次打入A中的全部氣體為研究對象。B

(2)打開閥門K，直到藥液不能噴射，忽略噴管中藥液產(chǎn)生的壓強，則此時A容器內(nèi)的氣體應(yīng)等于外界大氣壓。以A容器內(nèi)的氣體作為研究對象，由玻意耳定律，可得

p1V＝p0V’

V’=

L從而，A容器內(nèi)剩余藥液的體積V剩＝V總－V’＝7.5-6=1.5LBAK50PPT課件BAK23PPT課件例題5、一根粗細均勻，兩端封閉的玻璃管水平放置，一段長57cm的水銀柱將玻璃管中的空氣柱分成兩段，長度均為30cm，壓強均為76cmHg?，F(xiàn)將玻璃管緩慢豎立起來，則上下兩段空氣柱的長度分別為多少？ABAB分析：玻意耳定律只針對一部分氣體而言，現(xiàn)在有兩部分氣體，因此要分別對待。A：初：p=76cmHg,V=30S

末：pA,VA=LASpV=pAVApA=2280/LA

B：初：p=76cmHg,V=30S

末：pB,VB=LBSpV=pBVBpB=2280/LBpB=pA+57LA+LB=60LA=40cmLB=20cm《一課一練》P87，1251PPT課件例題5、ABAB分析：玻意耳定律只針對一部分氣體而言，現(xiàn)在有例：自行車打氣自行車內(nèi)胎中原有壓強為105Pa的空氣800cm3，現(xiàn)用打氣筒給它打氣，一次可打入同壓強的空氣400cm3．如果車胎與地面接觸時自行車內(nèi)胎容積為1600cm3，胎內(nèi)外氣溫相等且不變，在負重800