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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
氣體的狀態(tài)參量
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=
氣體的狀態(tài)參量
(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
氣體的狀態(tài)參量
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
氣體的狀態(tài)參量
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
氣體的狀態(tài)參量
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
氣體的狀態(tài)參量
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
氣體的狀態(tài)參量
P=__________P=__________P=__________高二物
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