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1、气体的等温压缩第1页，本讲稿共16页1、如图1所示，试求甲、乙、丙中各封闭气体的压强P1、P2、P3、P4。（已知大气压为p0，液体的密度为，其他已知条件标于图上，且均处于静止状态）第2页，本讲稿共16页 夏天自行车轮胎不能打足气，而冬天则要打足气，为什么？其实，生活中许多现象都表明，气体的压强，体积，温度三个状态量之间一定存在某种关系？究竟是什么关系呢？我们怎么来研究?研究的方法-控制变量法 第3页，本讲稿共16页 气体在温度不变的情况下，发生的状态变气体在温度不变的情况下，发生的状态变化叫做等温变化化叫做等温变化一、等温变化：一、等温变化：第4页，本讲稿共16页二、实验探究二、实验探究 猜
2、想：猜想：一定质量的气体，在温度不变时，其压强与体积一定质量的气体，在温度不变时，其压强与体积之间有何关系？之间有何关系？实验探究：实验探究：2、如何控制气体的质量、如何控制气体的质量m 保持不变？保持不变？3、如何控制气体温度、如何控制气体温度T保持不变保持不变?4、如何改变压强、如何改变压强P、体积、体积V？1、研究对象是什么？、研究对象是什么？讨讨 论：论：第5页，本讲稿共16页三、玻意耳定律三、玻意耳定律2、表达式：、表达式：pV=常数常数 或或p1V1=p2V21、内容：、内容：一定质量某种气体，在温度不变的情况一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强下，压强p与体积与体积V成反比
3、，即成反比，即p 1/V。3、适用范围：、适用范围：温度不太低，压强不太大温度不太低，压强不太大第6页，本讲稿共16页等温线v1.一定质量的某种气体在等温变一定质量的某种气体在等温变化过程中压强化过程中压强p跟体积跟体积V的反比关的反比关系，在系，在p-V 直角坐标系中表示出直角坐标系中表示出来的图线叫等温线。来的图线叫等温线。v2.一定质量的气体等温线的一定质量的气体等温线的p-V图是图是双曲线的一支。双曲线的一支。v3.等温线的物理意义：图线上的等温线的物理意义：图线上的一点表示气体的一个确定的状一点表示气体的一个确定的状态。同一条等温线上各状态的态。同一条等温线上各状态的温度相同，温度相
4、同，p与与V 的乘积相同。不的乘积相同。不同温度下的等温线，离原点越远，同温度下的等温线，离原点越远，温度越高。温度越高。第7页，本讲稿共16页4、图像：、图像：p1/V0Vp0AA第8页，本讲稿共16页v 在300多年前英国科学家玻意耳首先通过实验得到了和大家相同的结论，我们把这条定律叫做玻意耳定律。大家知道么，玻意耳得出这条定律后，为了验证这条定律又做了四十多次实验。如果不是他这种严谨的科学态度，这条定律恐怕就得改名叫马略特定律了，因为在十四年后法国的科学家马略特也通过实验独立的发现了这条定律。第9页，本讲稿共16页四、课堂总结：四、课堂总结：1、内容：一定质量某种气体，在温度不变的情况下
5、，压强p与体积V成反比，即p1/V。二、实验探究实验探究气体等温变化的规律一、等温变化三、玻意耳定律2、表达式：pV=常数常数 或或p1V1=p2V23、图像：p1/V0Vp04、适用范围：压强不太大，温度不太低第10页，本讲稿共16页 1.长为1m，开口竖直向上的玻璃管内，封闭着长为15cm的水银柱，封闭气体的长度为20cm，如图所示，已知大气压强为75cmHg，求：（1）玻璃管水平放置时，管内气体的长度。（2）玻璃管开口竖直向下时，管内气体的长度。水银是否流出？15cm20cm五、五、例题：例题：第11页，本讲稿共16页解解：(1)以管内气体为研究对象，管口竖直向上为初态以管内气体为研究对
6、象，管口竖直向上为初态:设管横截面积为设管横截面积为S，则，则 P1=751590cmHg V1=20S 水平放置为末态，水平放置为末态，P2=75cmHg 由玻意耳定律由玻意耳定律P1V1=P2V 2得：得：V2=P1V1P2=（9020S）75=24S 所以，管内气体长所以，管内气体长24cm (2)以管口竖直向上为初态，管口竖直向下为末态以管口竖直向上为初态，管口竖直向下为末态 P2=751560cmHg 由玻意耳定律得：由玻意耳定律得：V2=P1V1P230S 所以，管内气体长所以，管内气体长30cm 因为因为30cm15cm100cm，所以水银不会流出，所以水银不会流出第12页，本讲
7、稿共16页练习：一定质量的气体由状态练习：一定质量的气体由状态A变到状态变到状态B的过程如图所示的过程如图所示,A、B位于同一双曲线上位于同一双曲线上,则此变化过程中则此变化过程中,温度温度()A.一直下降一直下降B.先上升后下降先上升后下降C.先下降后上升先下降后上升D.一直上升一直上升PVAB0B 第13页，本讲稿共16页 思考：如图所示，开口向下插入水银槽的玻璃管内封闭着长为H的空气柱，管内外水银高度差为h，若缓慢向上提起玻璃管（管口末端离开水银面），H和h的变化情况是（温度不变）（）A.H和h都增大B.H和h都增大C.H减小，h增大D.H增大，h减小HhA第14页，本讲稿共16页思考：
8、下列各条等温线的温度关系。思考：下列各条等温线的温度关系。Vp1230第15页，本讲稿共16页 2、在温度不变的情况下，把一根长为在温度不变的情况下，把一根长为100 cm，上端封闭，上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽中，插入后管口到槽内水银面的距离是管的玻璃管竖直插入水银槽中，插入后管口到槽内水银面的距离是管长的一半，若大气压为长的一半，若大气压为75cmHg，求水银进入管内的长度。，求水银进入管内的长度。解：设水银进入管内的长度为解：设水银进入管内的长度为h，由玻意耳定律由玻意耳定律p1V1=p2V2 得得75100S=75+（50-h）（100-S）即即h2-225h+5000=0解得，解得，h=25cm；h=200cm（舍去）（舍去）所以，水银进入管内的长度为所以，水银进入管内的长度为25cm。第16页，本讲稿共16页