氣體的等溫變化課件

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1、8.1 .1氣體的等溫變化氣體的等溫變化1.溫度溫度2.體積體積3.壓強(qiáng)壓強(qiáng)熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度T ：開(kāi)爾文：開(kāi)爾文 T = t 273 K體積體積 V單位：有單位：有L、mL等等壓強(qiáng)壓強(qiáng) p單位：?jiǎn)挝唬篜a（帕斯卡）（帕斯卡）復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)氣體的狀態(tài)參量氣體的狀態(tài)參量一定質(zhì)量的氣體，它的溫度、一定質(zhì)量的氣體，它的溫度、體積和壓強(qiáng)三個(gè)量之間變化是相互對(duì)體積和壓強(qiáng)三個(gè)量之間變化是相互對(duì)應(yīng)的。我們?nèi)绾未_定三個(gè)量之間的關(guān)應(yīng)的。我們?nèi)绾未_定三個(gè)量之間的關(guān)系呢？系呢？問(wèn)問(wèn) 題題 控制變量的方法控制變量的方法方法研究方法研究在物理學(xué)中，當(dāng)需要研究三個(gè)物理量之在物理學(xué)中，當(dāng)需要研究三個(gè)物理量之間的關(guān)系時(shí)，往往采用

2、間的關(guān)系時(shí)，往往采用“保持一個(gè)量不變，保持一個(gè)量不變，研究其它兩個(gè)量之間的關(guān)系，然后綜合起來(lái)研究其它兩個(gè)量之間的關(guān)系，然后綜合起來(lái)得出所要研究的幾個(gè)量之間的關(guān)系得出所要研究的幾個(gè)量之間的關(guān)系”， 引引 言言今天，我們便來(lái)研究氣體的三個(gè)狀態(tài)今天，我們便來(lái)研究氣體的三個(gè)狀態(tài)參量參量T、V、p之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。首先，我們來(lái)研究：當(dāng)溫度（首先，我們來(lái)研究：當(dāng)溫度（ T ）保持不變時(shí)，體積（保持不變時(shí)，體積（ V ）和壓強(qiáng)（）和壓強(qiáng)（ p ）之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。1.等溫變化：等溫變化：氣體在溫度不變的狀態(tài)下，發(fā)生的氣體在溫度不變的狀態(tài)下，發(fā)生的變化叫做變化叫做等溫變化等溫變化。2.實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)

3、研究氣體的等溫變化氣體的等溫變化p/105 PaV12301234實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)p/105 Pa1/V12300.20.40.60.8實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論在溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)在溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)p和體積和體積V成反比。成反比。1、文字表述：、文字表述：一定質(zhì)量一定質(zhì)量某種氣體，在某種氣體，在溫度溫度不變不變的情況下，壓強(qiáng)的情況下，壓強(qiáng)p與體積與體積V成反比。成反比。 玻意耳定律玻意耳定律2、公式表述：、公式表述：pV=常數(shù)常數(shù) 或或p1V1=p2V21、文字表述：、文字表述：一定質(zhì)量一定質(zhì)量某種氣體，在某種氣體，在溫度溫度不變不變的情況下，壓強(qiáng)的情況下，壓強(qiáng)p與體積與體積V成反比。成反比。 玻意耳定

4、律玻意耳定律2、公式表述：、公式表述：pV=常數(shù)常數(shù) 或或p1V1=p2V23、圖像表述：、圖像表述：1、文字表述：、文字表述：一定質(zhì)量一定質(zhì)量某種氣體，在某種氣體，在溫度溫度不變不變的情況下，壓強(qiáng)的情況下，壓強(qiáng)p與體積與體積V成反比。成反比。 玻意耳定律玻意耳定律2、公式表述：、公式表述：pV=常數(shù)常數(shù) 或或p1V1=p2V23、圖像表述：、圖像表述：p1/V0Vp0AA1、文字表述：、文字表述：一定質(zhì)量一定質(zhì)量某種氣體，在某種氣體，在溫度溫度不變不變的情況下，壓強(qiáng)的情況下，壓強(qiáng)p與體積與體積V成反比。成反比。 玻意耳定律玻意耳定律需要注意的問(wèn)題需要注意的問(wèn)題說(shuō)說(shuō) 明明研究對(duì)象研究對(duì)象: 一

5、定質(zhì)量的氣體一定質(zhì)量的氣體適用條件適用條件: 溫度保持不變溫度保持不變適用范圍：溫度不太低，壓強(qiáng)不太大適用范圍：溫度不太低，壓強(qiáng)不太大Vp1230思考與討論思考與討論同一氣體，不同溫度下等溫線是不同的，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你能判斷那條等溫線是表示溫度較高的情形嗎？你是根據(jù)什么理由作出判斷的？嗎？你是根據(jù)什么理由作出判斷的？結(jié)論：結(jié)論：t3t2t1Vp1230思考與討論思考與討論同一氣體，不同溫度下等溫線是不同的，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你能判斷那條等溫線是表示溫度較高的情形嗎？你是根據(jù)什么理

6、由作出判斷的？嗎？你是根據(jù)什么理由作出判斷的？例題例題.一個(gè)足球的體積是一個(gè)足球的體積是2.5L。用打氣筒給。用打氣筒給這個(gè)足球打氣，每一次都把體積為這個(gè)足球打氣，每一次都把體積為125mL，壓強(qiáng)，壓強(qiáng)與大氣壓相同的氣體打進(jìn)球與大氣壓相同的氣體打進(jìn)球 內(nèi)。如果在打氣前內(nèi)。如果在打氣前足球已經(jīng)是球形并且里面的壓強(qiáng)與大氣壓相同，足球已經(jīng)是球形并且里面的壓強(qiáng)與大氣壓相同，打了打了20次后，足球內(nèi)部空氣的壓強(qiáng)是大氣壓的多次后，足球內(nèi)部空氣的壓強(qiáng)是大氣壓的多少倍？你在得出結(jié)論時(shí)考慮到了什么前提？實(shí)際少倍？你在得出結(jié)論時(shí)考慮到了什么前提？實(shí)際打氣時(shí)能滿足你的前提嗎？打氣時(shí)能滿足你的前提嗎？ 2倍倍例題例題

7、.一個(gè)足球的體積是一個(gè)足球的體積是2.5L。用打氣筒給。用打氣筒給這個(gè)足球打氣，每一次都把體積為這個(gè)足球打氣，每一次都把體積為125mL，壓強(qiáng)，壓強(qiáng)與大氣壓相同的氣體打進(jìn)球與大氣壓相同的氣體打進(jìn)球 內(nèi)。如果在打氣前內(nèi)。如果在打氣前足球已經(jīng)是球形并且里面的壓強(qiáng)與大氣壓相同，足球已經(jīng)是球形并且里面的壓強(qiáng)與大氣壓相同，打了打了20次后，足球內(nèi)部空氣的壓強(qiáng)是大氣壓的多次后，足球內(nèi)部空氣的壓強(qiáng)是大氣壓的多少倍？你在得出結(jié)論時(shí)考慮到了什么前提？實(shí)際少倍？你在得出結(jié)論時(shí)考慮到了什么前提？實(shí)際打氣時(shí)能滿足你的前提嗎？打氣時(shí)能滿足你的前提嗎？ 2倍倍設(shè)氣體溫度不變?cè)O(shè)氣體溫度不變例題例題.一個(gè)足球的體積是一個(gè)足球

8、的體積是2.5L。用打氣筒給。用打氣筒給這個(gè)足球打氣，每一次都把體積為這個(gè)足球打氣，每一次都把體積為125mL，壓強(qiáng)，壓強(qiáng)與大氣壓相同的氣體打進(jìn)球與大氣壓相同的氣體打進(jìn)球 內(nèi)。如果在打氣前內(nèi)。如果在打氣前足球已經(jīng)是球形并且里面的壓強(qiáng)與大氣壓相同，足球已經(jīng)是球形并且里面的壓強(qiáng)與大氣壓相同，打了打了20次后，足球內(nèi)部空氣的壓強(qiáng)是大氣壓的多次后，足球內(nèi)部空氣的壓強(qiáng)是大氣壓的多少倍？你在得出結(jié)論時(shí)考慮到了什么前提？實(shí)際少倍？你在得出結(jié)論時(shí)考慮到了什么前提？實(shí)際打氣時(shí)能滿足你的前提嗎？打氣時(shí)能滿足你的前提嗎？ 2倍倍設(shè)氣體溫度不變?cè)O(shè)氣體溫度不變實(shí)際打氣時(shí)不能滿足這一前提，溫度會(huì)升高實(shí)際打氣時(shí)不能滿足這一

9、前提，溫度會(huì)升高例題例題.一個(gè)足球的體積是一個(gè)足球的體積是2.5L。用打氣筒給。用打氣筒給這個(gè)足球打氣，每一次都把體積為這個(gè)足球打氣，每一次都把體積為125mL，壓強(qiáng)，壓強(qiáng)與大氣壓相同的氣體打進(jìn)球與大氣壓相同的氣體打進(jìn)球 內(nèi)。如果在打氣前內(nèi)。如果在打氣前足球已經(jīng)是球形并且里面的壓強(qiáng)與大氣壓相同，足球已經(jīng)是球形并且里面的壓強(qiáng)與大氣壓相同，打了打了20次后，足球內(nèi)部空氣的壓強(qiáng)是大氣壓的多次后，足球內(nèi)部空氣的壓強(qiáng)是大氣壓的多少倍？你在得出結(jié)論時(shí)考慮到了什么前提？實(shí)際少倍？你在得出結(jié)論時(shí)考慮到了什么前提？實(shí)際打氣時(shí)能滿足你的前提嗎？打氣時(shí)能滿足你的前提嗎？ 氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（

10、一）參考液片法參考液片法1.計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識(shí)。計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識(shí)。氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）參考液片法參考液片法1.計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識(shí)。計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識(shí)。液面下液面下h深處的壓強(qiáng)為深處的壓強(qiáng)為p=gh。氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）參考液片法參考液片法1.計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識(shí)。計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識(shí)。液面下液面下h深處的壓強(qiáng)為深處的壓強(qiáng)為p=gh。液面與外界大氣相接觸。則液面下液面與外界大氣相接觸。則液面下h處的壓強(qiáng)為處的壓強(qiáng)為 p=p0+gh氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）氣體壓

11、強(qiáng)的計(jì)算方法（一）參考液片法參考液片法氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）參考液片法參考液片法1.計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識(shí)。計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識(shí)。氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）參考液片法參考液片法1.計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識(shí)。計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識(shí)。液面下液面下h深處的壓強(qiáng)為深處的壓強(qiáng)為p=gh。氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）參考液片法參考液片法1.計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識(shí)。計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識(shí)。液面下液面下h深處的壓強(qiáng)為深處的壓強(qiáng)為p=gh。液面與外界大氣相接觸。則液面下液面與外界大氣相

12、接觸。則液面下h處的壓強(qiáng)為處的壓強(qiáng)為 p=p0+gh氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）參考液片法參考液片法1.計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識(shí)。計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識(shí)。液面下液面下h深處的壓強(qiáng)為深處的壓強(qiáng)為p=gh。液面與外界大氣相接觸。則液面下液面與外界大氣相接觸。則液面下h處的壓強(qiáng)為處的壓強(qiáng)為 p=p0+gh帕斯卡定律：加在密閉靜止液體（或氣體）上的帕斯卡定律：加在密閉靜止液體（或氣體）上的 壓強(qiáng)能夠大小不變地由液體（或氣體）向各個(gè)方向壓強(qiáng)能夠大小不變地由液體（或氣體）向各個(gè)方向 傳遞（注意：適用于密閉靜止的液體或氣體）傳遞（注意：適用于密閉靜止的液體或氣體）氣體壓

13、強(qiáng)的計(jì)算方法（一）氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）參考液片法參考液片法1.計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識(shí)。計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識(shí)。液面下液面下h深處的壓強(qiáng)為深處的壓強(qiáng)為p=gh。液面與外界大氣相接觸。則液面下液面與外界大氣相接觸。則液面下h處的壓強(qiáng)為處的壓強(qiáng)為 p=p0+gh帕斯卡定律：加在密閉靜止液體（或氣體）上的帕斯卡定律：加在密閉靜止液體（或氣體）上的 壓強(qiáng)能夠大小不變地由液體（或氣體）向各個(gè)方向壓強(qiáng)能夠大小不變地由液體（或氣體）向各個(gè)方向 傳遞（注意：適用于密閉靜止的液體或氣體）傳遞（注意：適用于密閉靜止的液體或氣體）連通器原理：在連通器中，同一種液體（中間液體連通器原理：在連通器

14、中，同一種液體（中間液體 不間斷）的同一水平面上的壓強(qiáng)是相等的。不間斷）的同一水平面上的壓強(qiáng)是相等的。氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）參考液片法參考液片法1.計(jì)算下面幾幅圖中封閉的氣體的壓強(qiáng)計(jì)算下面幾幅圖中封閉的氣體的壓強(qiáng)1.計(jì)算下面幾幅圖中封閉的氣體的壓強(qiáng)計(jì)算下面幾幅圖中封閉的氣體的壓強(qiáng) 靜止靜止1234h1.計(jì)算下面幾幅圖中封閉的氣體的壓強(qiáng)計(jì)算下面幾幅圖中封閉的氣體的壓強(qiáng) 靜止靜止1234h已知大氣壓已知大氣壓P0，水銀柱長(zhǎng)均為，水銀柱長(zhǎng)均為h1.計(jì)算下面幾幅圖中封閉的氣體的壓強(qiáng)計(jì)算下面幾幅圖中封閉的氣體的壓強(qiáng) 靜止靜止1234h已知大氣壓已知大氣壓P0，水銀柱長(zhǎng)均為，水銀

15、柱長(zhǎng)均為h選取封閉氣體的水銀柱為研究對(duì)象選取封閉氣體的水銀柱為研究對(duì)象1.計(jì)算下面幾幅圖中封閉的氣體的壓強(qiáng)計(jì)算下面幾幅圖中封閉的氣體的壓強(qiáng) 靜止靜止1234h已知大氣壓已知大氣壓P0，水銀柱長(zhǎng)均為，水銀柱長(zhǎng)均為h選取封閉氣體的水銀柱為研究對(duì)象選取封閉氣體的水銀柱為研究對(duì)象分析液體兩側(cè)受力情況，建立力的平衡方程，消分析液體兩側(cè)受力情況，建立力的平衡方程，消 去橫截面積，得到液柱兩面?zhèn)鹊膲簭?qiáng)平衡方程去橫截面積，得到液柱兩面?zhèn)鹊膲簭?qiáng)平衡方程1.計(jì)算下面幾幅圖中封閉的氣體的壓強(qiáng)計(jì)算下面幾幅圖中封閉的氣體的壓強(qiáng) 靜止靜止1234h已知大氣壓已知大氣壓P0，水銀柱長(zhǎng)均為，水銀柱長(zhǎng)均為h選取封閉氣體的水銀柱

16、為研究對(duì)象選取封閉氣體的水銀柱為研究對(duì)象分析液體兩側(cè)受力情況，建立力的平衡方程，消分析液體兩側(cè)受力情況，建立力的平衡方程，消 去橫截面積，得到液柱兩面?zhèn)鹊膲簭?qiáng)平衡方程去橫截面積，得到液柱兩面?zhèn)鹊膲簭?qiáng)平衡方程解方程，求得氣體壓強(qiáng)解方程，求得氣體壓強(qiáng)氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（二）氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（二）平衡條件法平衡條件法求用固體（如活塞等）封閉在靜止容器求用固體（如活塞等）封閉在靜止容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)，應(yīng)對(duì)固體（如活塞等）進(jìn)行內(nèi)的氣體壓強(qiáng)，應(yīng)對(duì)固體（如活塞等）進(jìn)行受力分析。然后根據(jù)平衡條件求解。受力分析。然后根據(jù)平衡條件求解。氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（二）氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（二）平衡條件法平衡條件法求用固體（

17、如活塞等）封閉在靜止容器求用固體（如活塞等）封閉在靜止容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)，應(yīng)對(duì)固體（如活塞等）進(jìn)行內(nèi)的氣體壓強(qiáng)，應(yīng)對(duì)固體（如活塞等）進(jìn)行受力分析。然后根據(jù)平衡條件求解。受力分析。然后根據(jù)平衡條件求解。567m SMMm SMm S 1.計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識(shí)。計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識(shí)。液面下液面下h深處的壓強(qiáng)為深處的壓強(qiáng)為p=gh。液面與外界大氣相接觸。則液面下液面與外界大氣相接觸。則液面下h處的壓強(qiáng)為處的壓強(qiáng)為 p=p0+gh帕斯卡定律：加在密閉靜止液體（或氣體）上的帕斯卡定律：加在密閉靜止液體（或氣體）上的 壓強(qiáng)能夠大小不變地由液體（或氣體）向各個(gè)方向壓強(qiáng)能夠大小不變地由液

18、體（或氣體）向各個(gè)方向 傳遞（注意：適用于密閉靜止的液體或氣體）傳遞（注意：適用于密閉靜止的液體或氣體）連通器原理：在連通器中，同一種液體（中間液體連通器原理：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(qiáng)是相等的。不間斷）的同一水平面上的壓強(qiáng)是相等的。氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）參考液片法參考液片法氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（三）氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（三）運(yùn)用牛頓定律運(yùn)用牛頓定律計(jì)算氣體的壓強(qiáng)計(jì)算氣體的壓強(qiáng)氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（三）氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（三）運(yùn)用牛頓定律運(yùn)用牛頓定律計(jì)算氣體的壓強(qiáng)計(jì)算氣體的壓強(qiáng)當(dāng)封閉氣體的所在的系統(tǒng)處于力學(xué)非平衡狀態(tài)當(dāng)封閉氣體的所在的系統(tǒng)

19、處于力學(xué)非平衡狀態(tài)時(shí)，欲求封閉氣體壓強(qiáng)，首先要選擇時(shí)，欲求封閉氣體壓強(qiáng)，首先要選擇 恰當(dāng)?shù)膶?duì)象（如恰當(dāng)?shù)膶?duì)象（如與氣體相關(guān)的液體、活塞等）并對(duì)其進(jìn)行正確的受力與氣體相關(guān)的液體、活塞等）并對(duì)其進(jìn)行正確的受力分析（特別注意分析內(nèi)外的壓力）然后應(yīng)用牛頓第二分析（特別注意分析內(nèi)外的壓力）然后應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解。定律列方程求解。氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（三）氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（三）運(yùn)用牛頓定律運(yùn)用牛頓定律計(jì)算氣體的壓強(qiáng)計(jì)算氣體的壓強(qiáng)當(dāng)封閉氣體的所在的系統(tǒng)處于力學(xué)非平衡狀態(tài)當(dāng)封閉氣體的所在的系統(tǒng)處于力學(xué)非平衡狀態(tài)時(shí)，欲求封閉氣體壓強(qiáng)，首先要選擇時(shí)，欲求封閉氣體壓強(qiáng)，首先要選擇 恰當(dāng)?shù)膶?duì)象（如恰當(dāng)?shù)膶?duì)象（

20、如與氣體相關(guān)的液體、活塞等）并對(duì)其進(jìn)行正確的受力與氣體相關(guān)的液體、活塞等）并對(duì)其進(jìn)行正確的受力分析（特別注意分析內(nèi)外的壓力）然后應(yīng)用牛頓第二分析（特別注意分析內(nèi)外的壓力）然后應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解。定律列方程求解。89 FmSM自由下滑自由下滑氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（三）氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（三）運(yùn)用牛頓定律運(yùn)用牛頓定律計(jì)算氣體的壓強(qiáng)計(jì)算氣體的壓強(qiáng)不計(jì)一切摩擦不計(jì)一切摩擦已知大氣壓已知大氣壓P0，水銀柱長(zhǎng)均為，水銀柱長(zhǎng)均為h當(dāng)封閉氣體的所在的系統(tǒng)處于力學(xué)非平衡狀態(tài)當(dāng)封閉氣體的所在的系統(tǒng)處于力學(xué)非平衡狀態(tài)時(shí)，欲求封閉氣體壓強(qiáng)，首先要選擇時(shí)，欲求封閉氣體壓強(qiáng)，首先要選擇 恰當(dāng)?shù)膶?duì)象（如恰當(dāng)?shù)膶?duì)象（如

21、與氣體相關(guān)的液體、活塞等）并對(duì)其進(jìn)行正確的受力與氣體相關(guān)的液體、活塞等）并對(duì)其進(jìn)行正確的受力分析（特別注意分析內(nèi)外的壓力）然后應(yīng)用牛頓第二分析（特別注意分析內(nèi)外的壓力）然后應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解。定律列方程求解。89 FmSM自由下滑自由下滑類型類型氣體壓強(qiáng)計(jì)算氣體壓強(qiáng)計(jì)算: :類型類型1.液體密封氣體液體密封氣體氣體壓強(qiáng)計(jì)算氣體壓強(qiáng)計(jì)算: :類型類型1.液體密封氣體液體密封氣體2.容器密封氣體容器密封氣體氣體壓強(qiáng)計(jì)算氣體壓強(qiáng)計(jì)算: :類型類型1.液體密封氣體液體密封氣體2.容器密封氣體容器密封氣體3.氣缸密封氣體氣缸密封氣體氣體壓強(qiáng)計(jì)算氣體壓強(qiáng)計(jì)算: :類型類型1.液體密封氣體液體密封氣

22、體2.容器密封氣體容器密封氣體3.氣缸密封氣體氣缸密封氣體氣體壓強(qiáng)計(jì)算氣體壓強(qiáng)計(jì)算: :思路思路方法方法步驟步驟類型類型1.液體密封氣體液體密封氣體2.容器密封氣體容器密封氣體3.氣缸密封氣體氣缸密封氣體氣體壓強(qiáng)計(jì)算氣體壓強(qiáng)計(jì)算: :思路思路方法方法步驟步驟1.定對(duì)象定對(duì)象類型類型1.液體密封氣體液體密封氣體2.容器密封氣體容器密封氣體3.氣缸密封氣體氣缸密封氣體氣體壓強(qiáng)計(jì)算氣體壓強(qiáng)計(jì)算: :思路思路方法方法步驟步驟1.定對(duì)象定對(duì)象2.分析力分析力類型類型1.液體密封氣體液體密封氣體2.容器密封氣體容器密封氣體3.氣缸密封氣體氣缸密封氣體氣體壓強(qiáng)計(jì)算氣體壓強(qiáng)計(jì)算: :思路思路方法方法步驟步驟1

23、.定對(duì)象定對(duì)象2.分析力分析力3.用規(guī)律用規(guī)律類型類型1.液體密封氣體液體密封氣體2.容器密封氣體容器密封氣體3.氣缸密封氣體氣缸密封氣體氣體壓強(qiáng)計(jì)算氣體壓強(qiáng)計(jì)算: :思路思路方法方法步驟步驟1.定對(duì)象定對(duì)象2.分析力分析力3.用規(guī)律用規(guī)律類型類型1.液體密封氣體液體密封氣體2.容器密封氣體容器密封氣體3.氣缸密封氣體氣缸密封氣體氣體壓強(qiáng)計(jì)算氣體壓強(qiáng)計(jì)算: :思路思路方法方法步驟步驟1.定對(duì)象定對(duì)象2.分析力分析力3.用規(guī)律用規(guī)律整體整體類型類型1.液體密封氣體液體密封氣體2.容器密封氣體容器密封氣體3.氣缸密封氣體氣缸密封氣體氣體壓強(qiáng)計(jì)算氣體壓強(qiáng)計(jì)算: :思路思路方法方法步驟步驟1.定對(duì)象定

24、對(duì)象2.分析力分析力3.用規(guī)律用規(guī)律整體整體部分部分類型類型1.液體密封氣體液體密封氣體2.容器密封氣體容器密封氣體3.氣缸密封氣體氣缸密封氣體氣體壓強(qiáng)計(jì)算氣體壓強(qiáng)計(jì)算: :思路思路方法方法步驟步驟1.定對(duì)象定對(duì)象2.分析力分析力3.用規(guī)律用規(guī)律整體整體部分部分缸體缸體類型類型1.液體密封氣體液體密封氣體2.容器密封氣體容器密封氣體3.氣缸密封氣體氣缸密封氣體氣體壓強(qiáng)計(jì)算氣體壓強(qiáng)計(jì)算: :思路思路方法方法步驟步驟1.定對(duì)象定對(duì)象2.分析力分析力3.用規(guī)律用規(guī)律整體整體部分部分缸體缸體活塞活塞類型類型1.液體密封氣體液體密封氣體2.容器密封氣體容器密封氣體3.氣缸密封氣體氣缸密封氣體氣體壓強(qiáng)計(jì)算

25、氣體壓強(qiáng)計(jì)算: :思路思路方法方法步驟步驟1.定對(duì)象定對(duì)象2.分析力分析力3.用規(guī)律用規(guī)律整體整體部分部分缸體缸體活塞活塞密封氣體密封氣體類型類型1.液體密封氣體液體密封氣體2.容器密封氣體容器密封氣體3.氣缸密封氣體氣缸密封氣體氣體壓強(qiáng)計(jì)算氣體壓強(qiáng)計(jì)算: :思路思路方法方法步驟步驟1.定對(duì)象定對(duì)象2.分析力分析力3.用規(guī)律用規(guī)律整體整體部分部分缸體缸體活塞活塞密封氣體密封氣體靜態(tài)靜態(tài)F外外=0類型類型1.液體密封氣體液體密封氣體2.容器密封氣體容器密封氣體3.氣缸密封氣體氣缸密封氣體氣體壓強(qiáng)計(jì)算氣體壓強(qiáng)計(jì)算: :思路思路方法方法步驟步驟1.定對(duì)象定對(duì)象2.分析力分析力3.用規(guī)律用規(guī)律整體整體

26、部分部分缸體缸體活塞活塞密封氣體密封氣體靜態(tài)靜態(tài)F外外=0動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)F外外=ma例例1. 將一端封閉的均勻直玻璃管開(kāi)口向下，將一端封閉的均勻直玻璃管開(kāi)口向下，豎直插入水銀中，當(dāng)管頂距槽中水銀面豎直插入水銀中，當(dāng)管頂距槽中水銀面8cm時(shí)，管內(nèi)水銀面比管外水銀面低時(shí)，管內(nèi)水銀面比管外水銀面低2cm。要使。要使管內(nèi)水銀面比管外水銀面高管內(nèi)水銀面比管外水銀面高2cm，應(yīng)將玻璃，應(yīng)將玻璃管豎直向上提起多少厘米？已知大氣壓管豎直向上提起多少厘米？已知大氣壓強(qiáng)強(qiáng)p0支持支持76cmHg，設(shè)溫度不變。，設(shè)溫度不變。分析：分析：均勻直玻璃管、均勻直玻璃管、U形玻璃管、汽缸活塞中封形玻璃管、汽缸活塞中封閉氣體的等溫

27、過(guò)程是三種基閉氣體的等溫過(guò)程是三種基本物理模型，所以在做題時(shí)本物理模型，所以在做題時(shí)必須掌握解題方法。在確定必須掌握解題方法。在確定初始條件時(shí)，無(wú)論是壓強(qiáng)還初始條件時(shí)，無(wú)論是壓強(qiáng)還是體積的計(jì)算，都離不開(kāi)幾何關(guān)系的分析，那是體積的計(jì)算，都離不開(kāi)幾何關(guān)系的分析，那么，畫好始末狀態(tài)的圖形，對(duì)解題便會(huì)有很大么，畫好始末狀態(tài)的圖形，對(duì)解題便會(huì)有很大用。本題主要目的就是怎樣去畫始末狀態(tài)的圖用。本題主要目的就是怎樣去畫始末狀態(tài)的圖形以找到幾何關(guān)系，來(lái)確定狀態(tài)參量。形以找到幾何關(guān)系，來(lái)確定狀態(tài)參量。解：根據(jù)題意，由圖知解：根據(jù)題意，由圖知P1=P0+2cmHg=78cmHgV1=(8+2)S=10S，p2=p

28、0-2cmHg=74cmHg，V2=(8+x)-2S=(6+x)S根據(jù)玻意耳定律：根據(jù)玻意耳定律：P1V1=P2V2 代入數(shù)據(jù)解得玻璃管提升高度：代入數(shù)據(jù)解得玻璃管提升高度：x=4.54cm 用氣體定律解題的步驟用氣體定律解題的步驟1.確定研究對(duì)象被封閉的氣體確定研究對(duì)象被封閉的氣體(滿足質(zhì)量不變的滿足質(zhì)量不變的 條件條件)；2.寫出氣體狀態(tài)的初態(tài)和末態(tài)狀態(tài)參量寫出氣體狀態(tài)的初態(tài)和末態(tài)狀態(tài)參量(p1，V1，T1) 和和 ( p2，V2，T2) 表達(dá)式；表達(dá)式；3.根據(jù)氣體狀態(tài)變化過(guò)程的特點(diǎn)，列出相應(yīng)的氣體根據(jù)氣體狀態(tài)變化過(guò)程的特點(diǎn)，列出相應(yīng)的氣體 公式公式(本節(jié)課中就是玻意耳定律公式本節(jié)課中就

29、是玻意耳定律公式)；4.將將2種各量代入氣體公式中，求解未知量；種各量代入氣體公式中，求解未知量；5.對(duì)結(jié)果的物理意義進(jìn)行討論對(duì)結(jié)果的物理意義進(jìn)行討論練習(xí)練習(xí) 如圖所示，注有水銀的如圖所示，注有水銀的U型管，型管，A管上管上端封閉，端封閉，A、B兩管用橡皮管相通。開(kāi)始時(shí)兩管液兩管用橡皮管相通。開(kāi)始時(shí)兩管液面相平，現(xiàn)將面相平，現(xiàn)將B管緩慢降低，在這一過(guò)程中，管緩慢降低，在這一過(guò)程中，A管管內(nèi)氣體體積內(nèi)氣體體積_，B管比管比A管液面管液面_。增大增大低低練習(xí)練習(xí) 如圖所示，注有水銀的如圖所示，注有水銀的U型管，型管，A管上管上端封閉，端封閉，A、B兩管用橡皮管相通。開(kāi)始時(shí)兩管液兩管用橡皮管相通。開(kāi)

30、始時(shí)兩管液面相平，現(xiàn)將面相平，現(xiàn)將B管緩慢降低，在這一過(guò)程中，管緩慢降低，在這一過(guò)程中，A管管內(nèi)氣體體積內(nèi)氣體體積_，B管比管比A管液面管液面_。由由V的變化的變化壓強(qiáng)變化壓強(qiáng)變化借助借助p的計(jì)算判斷液面的計(jì)算判斷液面的高低的高低 低低練習(xí)練習(xí) 如圖所示，注有水銀的如圖所示，注有水銀的U型管，型管，A管上管上端封閉，端封閉，A、B兩管用橡皮管相通。開(kāi)始時(shí)兩管液兩管用橡皮管相通。開(kāi)始時(shí)兩管液面相平，現(xiàn)將面相平，現(xiàn)將B管緩慢降低，在這一過(guò)程中，管緩慢降低，在這一過(guò)程中，A管管內(nèi)氣體體積內(nèi)氣體體積_，B管比管比A管液面管液面_。增大增大例例2. 均勻均勻U形玻璃管豎直放置，用水銀將形玻璃管豎直放置，

31、用水銀將一些空氣封在一些空氣封在A管內(nèi)，大氣壓強(qiáng)支持管內(nèi)，大氣壓強(qiáng)支持72cmHg,當(dāng)當(dāng)A、B兩管水銀面相平時(shí)兩管水銀面相平時(shí).A管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度為為10cm，現(xiàn)往，現(xiàn)往B管中注入水銀，當(dāng)兩管水銀面管中注入水銀，當(dāng)兩管水銀面高度差為高度差為18 cm時(shí)，時(shí)，A管中空氣柱長(zhǎng)度是多少？管中空氣柱長(zhǎng)度是多少？注入水銀柱長(zhǎng)度是多少？注入水銀柱長(zhǎng)度是多少？分析：如圖所示，由于水銀是不可壓縮的，分析：如圖所示，由于水銀是不可壓縮的，所以所以A管水銀面上升高度管水銀面上升高度x時(shí)，時(shí)，B管原水銀面下降管原水銀面下降同樣高度同樣高度x那么，當(dāng)那么，當(dāng)A、B兩管兩管水銀面高度差為水銀面高度差為18c

32、m時(shí)，在時(shí)，在B管管中需注入的水銀柱長(zhǎng)度應(yīng)為中需注入的水銀柱長(zhǎng)度應(yīng)為(18+2x)cm分析：如圖所示，由于水銀是不可壓縮的，分析：如圖所示，由于水銀是不可壓縮的，所以所以A管水銀面上升高度管水銀面上升高度x時(shí)，時(shí)，B管原水銀面下降管原水銀面下降同樣高度同樣高度x那么，當(dāng)那么，當(dāng)A、B兩管兩管水銀面高度差為水銀面高度差為18cm時(shí)，在時(shí)，在B管管中需注入的水銀柱長(zhǎng)度應(yīng)為中需注入的水銀柱長(zhǎng)度應(yīng)為(18+2x)cm解：解： P1=P0=72cmHg，V1=10S，V2(10-x)SP2=P0+1890cmHg由玻意耳定律有由玻意耳定律有P1V1= P2V2代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得x=2cm注入水銀長(zhǎng)

33、度為注入水銀長(zhǎng)度為18+2x=22cm例例3 .密閉圓筒內(nèi)有一質(zhì)量為密閉圓筒內(nèi)有一質(zhì)量為100g的活塞，活塞與圓筒頂端之間的活塞，活塞與圓筒頂端之間有一根勁度系數(shù)有一根勁度系數(shù)k=20N/m的輕彈簧；的輕彈簧；圓筒放在水平地面上，活塞將圓筒圓筒放在水平地面上，活塞將圓筒分成兩部分，分成兩部分，A室為真空，室為真空，B室充室充有空氣，平衡時(shí)，有空氣，平衡時(shí)，l0=0.10m，彈簧剛好沒(méi)有形變，彈簧剛好沒(méi)有形變,如如圖所示。現(xiàn)將圓筒倒置，問(wèn)這時(shí)圖所示。現(xiàn)將圓筒倒置，問(wèn)這時(shí)B室的高度是多少？室的高度是多少？例例3 .密閉圓筒內(nèi)有一質(zhì)量為密閉圓筒內(nèi)有一質(zhì)量為100g的活塞，活塞與圓筒頂端之間的活塞，活

34、塞與圓筒頂端之間有一根勁度系數(shù)有一根勁度系數(shù)k=20N/m的輕彈簧；的輕彈簧；圓筒放在水平地面上，活塞將圓筒圓筒放在水平地面上，活塞將圓筒分成兩部分，分成兩部分，A室為真空，室為真空，B室充室充有空氣，平衡時(shí)，有空氣，平衡時(shí)，l0=0.10m，彈簧剛好沒(méi)有形變?nèi)纾瑥椈蓜偤脹](méi)有形變?nèi)鐖D所示?，F(xiàn)將圓筒倒置，問(wèn)這時(shí)圖所示?，F(xiàn)將圓筒倒置，問(wèn)這時(shí)B室的高度是多少？室的高度是多少？分析：分析：汽缸類問(wèn)題，求壓強(qiáng)是關(guān)鍵：應(yīng)根據(jù)汽缸類問(wèn)題，求壓強(qiáng)是關(guān)鍵：應(yīng)根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件或牛頓第二定律計(jì)算壓強(qiáng)。共點(diǎn)力平衡條件或牛頓第二定律計(jì)算壓強(qiáng)。例例3 .密閉圓筒內(nèi)有一質(zhì)量為密閉圓筒內(nèi)有一質(zhì)量為100g的活塞，活塞與圓筒

35、頂端之間的活塞，活塞與圓筒頂端之間有一根勁度系數(shù)有一根勁度系數(shù)k=20N/m的輕彈簧；的輕彈簧；圓筒放在水平地面上，活塞將圓筒圓筒放在水平地面上，活塞將圓筒分成兩部分，分成兩部分，A室為真空，室為真空，B室充室充有空氣，平衡時(shí)，有空氣，平衡時(shí)，l0=0.10m，彈簧剛好沒(méi)有形變?nèi)?，彈簧剛好沒(méi)有形變?nèi)鐖D所示。現(xiàn)將圓筒倒置，問(wèn)這時(shí)圖所示?，F(xiàn)將圓筒倒置，問(wèn)這時(shí)B室的高度是多少？室的高度是多少？分析：分析：汽缸類問(wèn)題，求壓強(qiáng)是關(guān)鍵：應(yīng)根據(jù)汽缸類問(wèn)題，求壓強(qiáng)是關(guān)鍵：應(yīng)根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件或牛頓第二定律計(jì)算壓強(qiáng)。共點(diǎn)力平衡條件或牛頓第二定律計(jì)算壓強(qiáng)。解：圓筒正立時(shí)：解：圓筒正立時(shí)：.1,011SVSmgp

36、圓筒倒立時(shí)，受力分析如圖所示，有圓筒倒立時(shí)，受力分析如圖所示，有p2S+mg=kx，x=l-l0，則，則溫度不變，根據(jù)玻意耳定律：溫度不變，根據(jù)玻意耳定律：p1V1=p2V2l=0.18m.1 ,)11(202SVSmgkp 例例4. 某個(gè)容器的容積是某個(gè)容器的容積是10L，所裝，所裝氣體的壓強(qiáng)是氣體的壓強(qiáng)是20105Pa。如果溫度保持。如果溫度保持不變，把容器的開(kāi)關(guān)打開(kāi)以后，容器里不變，把容器的開(kāi)關(guān)打開(kāi)以后，容器里剩下的氣體是原來(lái)的百分之幾？設(shè)大氣剩下的氣體是原來(lái)的百分之幾？設(shè)大氣壓是壓是1.0105Pa。解解 設(shè)容器原裝氣體為研究對(duì)象。設(shè)容器原裝氣體為研究對(duì)象。初態(tài)初態(tài) p1=20105Pa V1=10L T1=T末態(tài)末態(tài) p2=1.0105Pa V2=？L T2=T由玻意耳定律由玻意耳定律 p1V1=p2V2得得即剩下的氣體為原來(lái)的即剩下的氣體為原來(lái)的5。就容器而言，里面氣體質(zhì)量變了，似乎是變質(zhì)就容器而言，里面氣體質(zhì)量變了，似乎是變質(zhì)量問(wèn)題了，但若視容器中氣體出而不走，就又是質(zhì)量量問(wèn)題了，但若視容器中氣體出而不走，就又是質(zhì)量不變了。不變了。%5%10020010 200100 . 1101020552112 LLLLPVPV故故