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1、气体的压强和体积的关系第1页,此课件共16页哦气体的态参量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,此课件共16页哦控制变量法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,此课件共16页哦第4页,此课件共16页哦实验装置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,此课件共16页哦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,此课件共16页哦3、为了保证空气柱的温度不变,不能用手触摸注射器
2、活塞以下部位。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,此课件共16页哦实验结果 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,此课件共16页哦得出结论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
3、:以1/V为横坐标,P为纵坐标,画一根图线第9页,此课件共16页哦玻意耳定律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,此课件共16页哦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,此课件共16页哦例题一: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
4、变化过程气体质量和温度保持不变,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,此课件共16页哦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,此课件共16页哦例
5、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,此课件共16页哦思考题(2)开口竖直向下,管内空气柱的长度。第15页,此课件共16页哦分析过程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,此课件共16页哦