会计学1物理新人教选修气体的等温变化第2页/共32页h玻意耳实验的示意图第3页/共32页第4页/共32页实验数据的处理实验次数12345压强（×105Pa)3.02.52.01.51.0体积(L)1.31.62.02.74.0第5页/共32页p/10Pa5V12301234第6页/共32页P增大，V减小，P,V间到底什么关系？猜想！思考与讨论第7页/共32页p/10Pa51/V12300.20.40.60.8实验第8页/共32页实验结论——玻意耳定律文字表述1一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。公式表示2pV=常数或p1V1=p2V2第9页/共32页图像表述（等温线）3p1/V·0Vp·0AA使用范围4温度不太低，压强不太大物理意义：等温线上的某点表示气体的一个确定状态。同一条等温线上的各点温度相同，即p与V乘积相同。第10页/共32页同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断哪条等温线是表示温度较高的情形吗？你是根据什么理由作出判断的？思考与讨论Vp1230结论:t3>t2>t1不同温度下的等温线，离原点越远,PV乘积越大，温度越高。第11页/共32页气体等温变化的p-v图像第12页/共32页（1）明确研究对象（一定质量的气体）；（2）分析过程特点，判断为等温过程；（3）列出初、末状态的p、V值；（4）根据p1V1=p2V2列式求解；一、归纳总结：利用玻意耳定律的解题思路第13页/共32页1、某个容器的容积是10L，所装气体的压强是20×105Pa。如果温度保持不变，把容器的开关打开以后，容器里剩下的气体是原来的百分之几？设大气压是1.0×105Pa。二、就容器而言，里面气体的跑了，似乎是变质量问题，但是若我们视容器内气体“出而不走”，那么质量就不变了。大展身手第14页/共32页解：设容器原装气体为研究对象初态 p1=20×105PaV1=10L末态 p2=1.0×105PaV2=？由玻意耳定律 p1V1=p2V2得即剩下的气体为原来的5％。第15页/共32页2、一个足球的容积是2.5L,用打气筒给这个足球打气,每打一次都把体积为125mL、压强与大气压强相同的空气打进去,如果足球在打气前就已是球形，内部空气压强与大气压相同,那么打了20次以后,足球内部空气的压强是大气压的多少倍?（设足球内部的温度保持不变）举一反三第16页/共32页解：研究对象:打完20次气后足球内的气体，假设气体的温度和球的体积均不发生变化，设大气压强为p0，则初态：压强p1=p0，V1=2.5+0.125×20=5L末态：压强p2=？体积为打气后V2=2.5L，据玻意耳定律有：p1V1=p2V2得：p0×5=p2×2.5解得：p2=2p0第17页/共32页求用固体（如活塞等）封闭在静止容器内的气体压强，应对固体（如活塞等）进行受力分析。然后根据平衡条件求解。三、平衡态下固体密闭气体压强的计算第18页/共32页Sm⑧mS⑦练习：气体对面的压力与面垂直:F=PSGP0SPSPS=P0S+mgGPSP0S′NS′PS=mg+P0S＇cosθPS=mg+P0S第19页/共32页MmS⑨MmS⑩以活塞为研究对象以气缸为研究对象mg+PS=P0SMg+PS=P0S第20页/共32页5、如图所示，汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度为12cm。活塞质量为20kg，横截面积为100cm²。已知大气压强为1×105Pa。求：汽缸开口向上时，气体的长度为多少？大展身手第21页/共32页解：以缸内封闭气体为研究对象，初态：末态：由玻意耳定律得由活塞受力平衡得：第22页/共32页1.理论依据液体压强的
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p=gh。液面与外界大气相接触。则液面下h处的压强为p=p0+gh连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液体不间断）的同一水平面上的压强是相等的。四、平衡态下液体封闭气体压强的计算第23页/共32页（1）连通器原理：根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连通器内灵活选取等压面．由两侧压强相等列方程求解压强．例如图中，同一液面C、D处压强相等pA＝p0＋ph.（2）参考液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程消去面积，得到液片两侧压强相等，进而求得气体压强．例如，图中粗细均匀的U形管中封闭了一定质量的气体A，在其最低处取一液片B，由其两侧受力平衡可知(pA＋ph0)S＝(p0＋ph＋ph0)S.即pA＝p0＋ph.2.计算
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（3）受力平衡法：选与封闭气体接触的液柱为研究对象进行受力分析，由F合＝0列式求气体压强．第24页/共32页①hh②h③下列各图装置均处于静止状态。设大气压强为P0，用水银（或活塞）封闭一定量的气体在玻璃管（或气缸）中，求封闭气体的压强P练习：P=ρghP=?cmHg（柱）P—帕h—米P=P0P=P0+ρghP=P0-ρgh第25页/共32页h④h⑤h⑥连通器原理：同种液体在同一高度压强相等P=P0+ρghP=P0-ρghP=P0-ρgh第26页/共32页例：计算图2中各种情况下，被封闭气体的压强。（
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大气压强p0=76cmHg，图中液体为水银）76cmHg51cmHg63.5cmHg51cmHg101cmHg第27页/共32页6、如图所示，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，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。（假设水银没有流出）15cm20cm举一反三第28页/共32页解：(1)以管内气体为研究对象，管口竖直向上为初态:设管横截面积为S，则P1=75＋15＝90cmHgV1=20S水平放置为末态，P2=75cmHg由玻意耳定律P1V1=P2V2得：V2=P1V1／P2=（90×20S）／75=24S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P2=75－15＝60cmHg由玻意耳定律得：V2=P1V1／P2＝30S所以，管内气体长30cm因为30cm＋15cm＜100cm，所以水银不会流出第29页/共32页3、如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气（ ）A．体积不变，压强变小B．体积变小，压强变大C．体积不变，压强变大D．体积变小，压强变小迁移应用第30页/共32页4、一定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图所示，A、B位于同一双曲线上，则此变化过程中，温度（）A、一直下降B、先上升后下降C、先下降后上升D、一直上升B迁移应用第31页/共32页感谢您的观看！第32页/共32页
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