高二物理氣體的狀態(tài)參量

第六章分子和氣體定律

B1

氣體的狀態(tài)參量（新課教學(xué)）上大市北附中呂德庫(kù)

氣體的狀態(tài)參量

高二物理氣體的狀態(tài)參量

氣體的狀態(tài)參量

充氣安全滑梯充氣沙發(fā)

B1

氣體的狀態(tài)參量

高二物理氣體的狀態(tài)參量先看一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：在上端有活塞的厚玻璃筒底部放置一小塊硝化棉，用手快速向下壓活塞，觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象。

氣體的狀態(tài)參量

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

用手快速向下壓活塞，密封在玻璃筒里氣體的體積、溫度、壓強(qiáng)都發(fā)生了變化，氣體的狀態(tài)發(fā)生了變化。高二物理氣體的狀態(tài)參量

氣體的狀態(tài)參量

一、氣體的狀態(tài)參量

在物理學(xué)中，要用體積、溫度、壓強(qiáng)等物理量來(lái)描述氣體的狀態(tài)，這幾個(gè)物理量被稱(chēng)為氣體的狀態(tài)參量?！鶜怏w的狀態(tài)與狀態(tài)的變化

（1）對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，如果溫度、體積和壓強(qiáng)都不變，就說(shuō)氣體處于一定的狀態(tài)中。

（2）如果三個(gè)量都變了，或其中兩個(gè)量變了，就說(shuō)氣體的狀態(tài)變了。

（3）三個(gè)量中只有一個(gè)量改變而其他兩個(gè)量不改變的情況不會(huì)發(fā)生。高二物理氣體的狀態(tài)參量

氣體的狀態(tài)參量

1、氣體體積

氣體分子所能達(dá)到的空間范圍稱(chēng)為氣體的體積——即容器的容積。符號(hào)：V

單位：國(guó)際單位：m3

(讀作立方米)

常用單位：L(升）mL(毫升)換算：1L= 1mL= 10-3m310-6m3高二物理氣體的狀態(tài)參量

氣體的狀態(tài)參量

2、溫度宏觀：氣體的溫度是描述氣體的冷熱程度的物理量。微觀：氣體的溫度體現(xiàn)了氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。溫標(biāo)——溫標(biāo)即溫度的數(shù)值表示法。T(熱力學(xué)溫標(biāo))——國(guó)際單位：K(開(kāi)爾文)t(攝氏溫標(biāo))——單位：OC(攝氏度)測(cè)量：溫度計(jì)、溫度傳感器(DIS)T(熱力學(xué)溫標(biāo))

t(攝氏溫標(biāo))氣體分子運(yùn)動(dòng)越劇烈分子運(yùn)動(dòng)的平均速率越大，氣體的溫度就越高。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志高二物理氣體的狀態(tài)參量演示實(shí)驗(yàn)：把磅秤的托盤(pán)翻過(guò)來(lái)放置，將小鋼珠連續(xù)倒在托盤(pán)上，由于小鋼珠不斷地撞擊托盤(pán)，托盤(pán)受到持續(xù)的壓力，磅秤上就會(huì)顯示出壓力的示數(shù)。

氣體的狀態(tài)參量

3、氣體的壓強(qiáng)氣體的壓強(qiáng)是怎樣產(chǎn)生的？高二物理氣體的狀態(tài)參量

氣體的狀態(tài)參量

容器壁氣體分子

組成氣體的大量分子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，撞擊器壁產(chǎn)生壓強(qiáng)。高二物理氣體的狀態(tài)參量

氣體的狀態(tài)參量

氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的是由于組成氣體的大量分子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，并撞擊容器壁而產(chǎn)生的(微觀解釋)。

體壓強(qiáng)的大小與每個(gè)分子的質(zhì)量，運(yùn)動(dòng)速度大小，單位面積上碰撞的分子數(shù)等有關(guān)。

氣體的壓強(qiáng)的特點(diǎn)：同一容器中的氣體的壓強(qiáng)向各個(gè)方向的大小都相等，不隨深度變化.高二物理氣體的狀態(tài)參量

氣體的狀態(tài)參量

3、氣體的壓強(qiáng)(1)壓強(qiáng)（宏觀）：容器壁單位面積上所受的壓力就是氣體的壓強(qiáng)。大氣壓強(qiáng)的表示方法：?jiǎn)挝唬簢?guó)際單位：Pa(帕斯卡)常用單位：cmHg(厘米汞柱)、atm（大氣壓）1atm=76cmHg=1.013×105Pa

一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p0=1.013×105Pa

或?qū)懗蓀0=76cmHg一個(gè)厘米汞柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)

p=1cmHg=133Pa

高二物理氣體的狀態(tài)參量

氣體的狀態(tài)參量

練習(xí)：關(guān)于密閉容器中氣體的壓強(qiáng)：A．是由氣體受到重力所產(chǎn)生的B．是由氣體分子間的相互作用力（吸引和排斥）產(chǎn)生的C．是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁所產(chǎn)生的D．當(dāng)容器自由下落時(shí)將減小為零C高二物理氣體的狀態(tài)參量

氣體的狀態(tài)參量

(2)氣體壓強(qiáng)的測(cè)量①指針式或數(shù)字時(shí)壓強(qiáng)計(jì)②壓強(qiáng)傳感器(DIS)高二物理氣體的狀態(tài)參量

氣體的狀態(tài)參量

③汞壓強(qiáng)計(jì)：

將壓強(qiáng)計(jì)豎直放置，待測(cè)氣體的容器與U形管的一臂連通。

汞壓強(qiáng)計(jì)兩臂內(nèi)汞面的高度相等，表明容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P等于大氣壓強(qiáng)P0。

P=P0高二物理氣體的狀態(tài)參量

氣體的狀態(tài)參量

(3)封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算※※※容器靜止或做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有二種求解方法：①參考液面法：根據(jù)同種不間斷液體在同一水平液面上壓強(qiáng)相等，即“連通器原理”來(lái)選取恰當(dāng)?shù)牡葔阂好妫瑢?duì)這一液面列出向上、向下或向左、向右等方向的壓強(qiáng)平衡方程（液體產(chǎn)生壓強(qiáng)P=ρgh）。1、連通器原理2、P液=液gh3、壓強(qiáng)平衡方程高二物理氣體的狀態(tài)參量pp0p0pphpphp0pp0pp0php0pphp0pphpp0phpp0設(shè)：P為氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)，p0為大氣壓強(qiáng)，ph為高h(yuǎn)的液柱在其底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)p=p0+ρghp=p0-ρgh高二物理氣體的狀態(tài)參量

氣體的狀態(tài)參量

汞壓強(qiáng)計(jì)：

將壓強(qiáng)計(jì)豎直放置，待測(cè)氣體的容器與U形管的一臂連通。

汞壓強(qiáng)計(jì)兩臂內(nèi)汞面的高度相等，表明容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P等于大氣壓強(qiáng)P0。

P=P0p=p0+ρghp=p0-ρgh高二物理氣體的狀態(tài)參量（外界大氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p0）PSP0SmgPS=mg+P0SPS=ρghS+P0SP=ρgh+P0P=3cmHg+76cmHg=79cmHg受力分析：（1）重力mg（2）外界大氣壓力p0s(液柱)

（3）管內(nèi)氣體壓力ps平衡方程：

氣體的狀態(tài)參量

②受力平衡法：對(duì)封閉氣體的液柱或固體進(jìn)行受力分析，列出力的平衡方程，求出氣體的壓強(qiáng)。高二物理氣體的狀態(tài)參量p=76cmHg-6cmHg=70cmHgU形管中，當(dāng)液體靜止時(shí)，等高的兩個(gè)液面上所受的壓力相同。p0s=ps+mg=ps+ρghsp0=p+ρghp=p0-ρghPSP0Smg

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同種液體、同一高度的兩個(gè)液片上所受的壓力相同。高二物理氣體的狀態(tài)參量PSP0SmgPS=P0S+mgP=P0+mg/S=1.013×105+1×9.8/0.001=1.111×105Pa汽缸活塞質(zhì)量為m=1kg，活塞面積s=0.001m2外界大氣壓強(qiáng)為p0標(biāo)準(zhǔn)大氣壓三力平衡：

氣體的狀態(tài)參量

高二物理氣體的狀態(tài)參量P=

cmHg=

PaP=

cmHg=

PamsP=

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（外界大氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p0）p=p0+F/S7386高二物理氣體的狀態(tài)參量

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小結(jié)一、氣體的狀態(tài)參量1、氣體體積2、溫度3、氣體的壓強(qiáng)(1)壓強(qiáng)（微觀、宏觀定義）：(2)氣體壓強(qiáng)的測(cè)量(3)封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算※※※

①參考液面法;②受力平衡法高二物理氣體的狀態(tài)參量作業(yè)：1、練習(xí)冊(cè)上61頁(yè)1--6題；2、輔導(dǎo)訓(xùn)練中154頁(yè)中訓(xùn)練(一)中1，2，4；

訓(xùn)練(二)中1，2，4；158頁(yè)中4題3.閱讀練習(xí)冊(cè)、輔導(dǎo)訓(xùn)練中例題分析

氣體的狀態(tài)參量

高二物理氣體的狀態(tài)參量

氣體的狀態(tài)參量

問(wèn)題一、氣體的狀態(tài)參量1、氣體體積2、溫度3、氣體的壓強(qiáng)(1)壓強(qiáng)（微觀、宏觀定義）：(2)氣體壓強(qiáng)的測(cè)量(3)封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算※※※

①參考液面法;②受力平衡法高二物理氣體的狀態(tài)參量

氣體的狀態(tài)參量

封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算容器靜止或做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有二種求解方法：①參考液面法：根據(jù)同種不間斷液體在同一水平液面上壓強(qiáng)相等，即“連通器原理”來(lái)選取恰當(dāng)?shù)牡葔阂好妫瑢?duì)這一液面列出向上、向下或向左、向右等方向的壓強(qiáng)平衡方程（液體產(chǎn)生壓強(qiáng)P=ρgh）。②受力平衡法：對(duì)封閉氣體的液柱或固體進(jìn)行受力分析，列出力的平衡方程，求出氣體的壓強(qiáng)。同種液體、同一高度的兩個(gè)液片上所受的壓力相同。高二物理氣體的狀態(tài)參量氣體壓強(qiáng)的計(jì)算(1)

例1p=p0+ρghp=p0-ρgh

氣體的狀態(tài)參量

高二物理氣體的狀態(tài)參量p=p0+(m1g+m2g)/S總結(jié)：在研究氣體壓強(qiáng)大小的時(shí)候，往往要考察與氣體直接接觸的物體，如活塞、汞柱等，通過(guò)分析這些物體的受力情況，可得出氣體的壓強(qiáng)。一個(gè)汽缸水平放置在地面上，在質(zhì)量為m1、截面積為S的活塞上方放置一個(gè)質(zhì)量為m2的重物，平衡時(shí)如圖所示，則其缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為多少？PS=P0S+m1g+FNFN=m2g氣體壓強(qiáng)的計(jì)算(2)受力平衡法：對(duì)封閉氣體的液柱或固體進(jìn)行受力分析，列出力的平衡方程，求出氣體的壓強(qiáng)。

氣體的狀態(tài)參量

例2高二物理氣體的狀態(tài)參量設(shè)活塞的質(zhì)量為m，其橫截面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0，氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為P。FGF0FF0FGF0αFGF0N

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例3高二物理氣體的狀態(tài)參量

氣體的狀態(tài)參量

氣體壓強(qiáng)確定的一般解題思路：1、確定研究對(duì)象：液柱、活塞、汽缸等2、進(jìn)行正確的受力分析3、根據(jù)規(guī)律列方程：如平衡條件、牛頓定律4、解方程并對(duì)結(jié)果進(jìn)行必要的討論。高二物理氣體的狀態(tài)參量

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例4：計(jì)算圖2中各種情況下，被封閉氣體的壓強(qiáng)。（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg，圖中液體為水銀）76cmHg51cmHg63.5cmHg51cmHg101cmHg高二物理氣體的狀態(tài)參量pp0phhphpp0pp0phh液體靜止時(shí)低液面上的壓強(qiáng)比高液面上的壓強(qiáng)大ph，h為兩液面的豎直高度差。phphp0

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高二物理氣體的狀態(tài)參量汞柱型氣體壓強(qiáng)計(jì)算：對(duì)汞柱受力分析設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0，汞柱高為h求封閉氣體壓強(qiáng)P(單位：cmHg)。12θ3高二物理氣體的狀態(tài)參量θ4h1h2AB5h7h86B、活塞型氣體壓強(qiáng)計(jì)算：對(duì)活塞或氣缸受力分析設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0，活塞質(zhì)量為m、橫截面積為s，氣缸質(zhì)量為M，求封閉氣體的壓強(qiáng)P(單位：Pa)。1高二物理氣體的狀態(tài)參量234高二物理氣體的狀態(tài)參量

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P＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿P＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿P＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿高二物