1、第八章 氣 體 1.氣體的等溫變化第八章 氣 體1、溫度2、體積3、壓強熱力學溫度T ：開爾文 T = t 273 K體積 V單位：有L、mL等壓強 p單位：Pa（帕斯卡）氣體的狀態參量復習1、溫度2、體積3、壓強熱力學溫度T ：開爾文體積 V壓強 1.產生原因碰撞大量的氣體對器壁的頻繁撞擊，產生一個均勻的，持續的壓力（舉例：雨傘），這個壓力就產生了壓強。2.說明：壓強與深度無關，在各處都相 等，向各個方向都有壓強3.單位：Pa容器內氣體壓強1 Pa1 N/m2 1.產生原因碰撞2.說明：壓強與深度無關，在各處都相 1. 理論依據液體壓強的計算公式 p = gh。液面與外界大氣相接觸。則液面下

2、h處的壓強為 p = p0 + gh連通器原理：在連通器中，同一種液體（中間液體不間斷）的同一水平面上的壓強是相等的。一、平衡態下液體封閉氣體壓強的計算1. 理論依據一、平衡態下液體封閉氣體壓強的計算h1h下列各圖裝置均處于靜止狀態。設大氣壓強為P0，用水銀（或活塞）封閉一定量的氣體在玻璃管（或氣缸）中，求封閉氣體的壓強P練習：P =ghP =? cmHg（柱）P帕h米P =P0+ghP =P0- gh當壓強單位取帕斯卡（帕）時當壓強單位取cmHg時P =P0+hP =P0- hh1h下列各圖裝置均處于靜止狀態。設大氣壓強為P0，用水銀（1）連通器原理：根據同種液體在同一水平液面處壓強相等，在

3、連通器內靈活選取等壓面由兩側壓強相等列方程求解壓強 例如圖中，求A側封閉氣體的壓強同一液面C、D處壓強相等， pAp0ph2.計算方法（1）連通器原理：根據同種液體在同一水平液面處壓強相等，在連（3）受力平衡法：選與封閉氣體接觸的液柱為研究對象進行受力分析，由F合0列式求氣體壓強hP =P0（3）受力平衡法：選與封閉氣體接觸的液柱為研究對象進行受力分hhh連通器原理：同種液體在同一高度壓強相等P =P0+ghP =P0- ghP =P0- ghhhh連通器原理：同種液體在同一高度壓強相等P =P0h1h2ABP0PBPA玻璃管與水銀封閉兩部分氣體A和B。設大氣壓強為P0=76cmHg柱， h1

4、=10cm，h2=15cm。求封閉氣體A、B的壓強PA=? 、 PB =?PaPacmHg柱cmHg柱例題：1atm = 76cmHg =1.0105 Pah1h2ABP0PBPA玻璃管與水銀封閉兩部分氣體A和B。P 求用固體（如活塞等）封閉在靜止容器內的氣體壓強，應對固體（如活塞等）進行受力分析。然后根據平衡條件求解。二、平衡態下活塞、氣缸密閉氣體壓強的計算 求用固體（如活塞等）封閉在靜止容器內的氣體壓強，應對固體（求封閉氣體的壓強：例1方法總結：取研究對象 受力分析 列平衡式 求出氣體壓強求封閉氣體的壓強：例1方法總結：取研究對象 受力分SmmS練習：氣體對面的壓力與面垂直: F=PSGP

5、0SPSPS = P0S+mgGPSP0SNSPS =mg +P0ScosPS = mg+P0SSmmS練習：氣體對面的壓力與面垂直: F=PSGP0SMmSMmS以活塞為研究對象以氣缸為研究對象mg+PS = P0SMg+PS = P0SMmSMmS以活塞為研究對象以氣缸為研究對象mg+PS 例2、如圖所示，活塞質量為m，缸套質量為M，通過彈簧吊在天花板上，氣缸內封住了一定質量的空氣，而活塞與缸套間無摩擦,活塞面積為S，大氣壓強為P0，則下列說法正確的是( )A、內外空氣對缸套的總作用力方向向上，大小為MgB、內外空氣對缸套的總作用力方向向下，大小為mgC、氣缸內空氣壓強為P0-Mg/SD、

6、氣缸內空氣壓強為P0+mg/SAC 例2、如圖所示，活塞質量為m，缸套質量為M，通過彈簧吊在問題引入 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？當有多個物理量需要研究時，我們一般怎么做？控制變量法問題引入 一定質量的氣體，它的溫度、體積和壓強引言引入 今天，我們便開始研究氣體的三個狀態參量T、V、P之間的關系。 首先，我們來研究：當溫度（ T ）保持不變時（理想）氣體的等溫變化過程，體積（ V ）和壓強（ p ）之間的關系引言引入 今天，我們便開始研究氣體的三個狀態參量T實驗2、實驗研究（1）實驗目的： 在溫度保持不變時，研究一定質量氣體的

7、壓強和體積的關系（2）實驗裝置1 實驗裝置2（3）實驗數據的測量及分析實驗2、實驗研究（1）實驗目的：（2）實驗裝置1 演示實驗1(看課本）實驗（1）研究的是哪一部分氣體?（2）怎樣保證 T 不變?（4）如何測 V ?（3）如何改變 p ?根據高度差演示實驗1(看課本）實驗（1）研究的是哪一部分氣體?（2）我們的研究對象是什么?實驗需要測量的物理量?怎樣保證實驗過程溫度不變?怎樣保證氣體質量不變?注射器內一定質量的氣體.壓強、體積（體積的變化與空氣柱的長度有關）變化過程十分緩慢容器透熱環境恒溫確保密封性，柱塞上涂上凡士林我們的研究對象是什么?注射器內一定質量的氣體.壓強、體積（體實驗數據的處理

8、實驗實驗數據的處理實驗p/10 Pa5V12301234實驗p/10 Pa5V12301234實驗p/10 Pa51/V12300.20.40.60.8實驗p/10 Pa51/V12300.20.40.60.8實驗 在溫度不變時，壓強p和體積V成反比。結論實驗結論 在溫度不變時，壓強p和體積V成反比2、公式表述：pV = C 或p1V1=p2V23、圖像表述：p1/V0Vp0AA1、文字表述：一定質量某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強p與體積V成反比。 三 、實驗結論-玻意耳(玻意耳馬里奧特)定律2、公式表述：pV = C 或p1V1=p2V23、圖需要注意的問題研究對象:一定質量的氣體適用條

9、件:溫度保持不變化適用范圍：溫度不太低，壓強不太大說明需要注意的問題研究對象:一定質量的氣體說明思考與討論 同一氣體，不同溫度下等溫線是不同的，你能判斷那條等溫線是表示溫度較高的情形嗎？你是根據什么理由作出判斷的？結論:t3t2t1Vp1230思考與討論 同一氣體，不同溫度下等溫線是不同的，你能判斷2. 如圖所示，為一定質量的氣體在不同溫度下的兩條等溫線，則下列說法正確的是()A從等溫線可以看出，一定質量的氣體在發生等溫變化時，其壓強與體積成反比B一定質量的氣體，在不同溫度下的等溫線是不同的C由圖可知T1T2D由圖可知T1T2ABD2. 如圖所示，為一定質量的氣體在不同溫度下的兩條等溫線，則【

10、跟蹤發散】：如圖所示是某氣體狀態變化的pV圖象，則下列說法中正確的是()A氣體作的是等溫變化B從A至B氣體的壓強一直減小C從A至B氣體的體積一直增大D氣體的三個狀態參量一直都在變BCD【跟蹤發散】：如圖所示是某氣體狀態變化的pV圖象，則下列說三 、實驗結論-玻意耳(玻意耳馬里奧特)定律1、文字表述：一定質量某種氣體，在溫度不變 的情況下，壓強p與體積V成反比。 2、公式表述：pV=常數 或p1V1=p2V23、條件:一定質量氣體且溫度不變4、適用范圍：溫度不太低，壓強不太大三 、實驗結論-玻意耳(玻意耳馬里奧特)定律1、文字表練習1.一根一端封閉的玻璃管開口向下插入水銀槽中,內封一定質量的氣體

11、,管內水銀面低于管外,在溫度不變時,將玻璃管稍向下插入一些,下列說法正確的是,如圖所示. ( )A.玻璃管內氣體體積減小;B.玻璃管內氣體體積增大;C.管內外水銀面高度差減小;D.管內外水銀面高度差增大.AD練習1.一根一端封閉的玻璃管開口向下插入水銀槽中,內封一定質如圖所示， 長為1m，開口豎直向上的玻璃管內，封閉著長為15cm的水銀柱，封閉氣體的長度為20cm，已知大氣壓強為75cmHg，求：（1）玻璃管水平放置時， 管內氣體的長度。（2）玻璃管開口豎直向下時， 水銀是否會流出？15cm20cm練習2如圖所示， 長為1m，開口豎直向上的玻璃管內，封閉著長為15解：(1)以管內氣體為研究對象

12、，管口豎直向上為初態: 設管橫截面積為S，則 P1=751590cmHg V1=20S 水平放置為末態，P2=75cmHg 由玻意耳定律P1V1=P2V 2得： V2=P1V1P2=（9020S）75=24S 所以，管內氣體長24cm (2)以管口豎直向上為初態，管口豎直向下為末態 P2=751560cmHg 由玻意耳定律得：V2= P1V1P230S 所以，管內氣體長30cm 因為30cm15cm100cm，所以水銀不會流出解：(1)以管內氣體為研究對象，管口豎直向上為初態:一個籃球的容積是2.5L,用打氣筒給這個足球打氣,每打一次都把體積為125mL、壓強與大氣壓強相同的空氣打進去,如果足球在打氣前就已是球形，內部空氣壓強與大氣壓相同,那么打了20次以后,足球內部空氣的壓強是大氣壓的多少倍?（設足球內部的溫度保持不變）練習3就籃球而