气体的压强和体积的关系

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A.气体的压强和体积的关系

【基础知识】

1．知道一定质量气体的状态由压强、体积、温度三参量描述;并能从分子动理论角度知道气体压强产生的微观情景

2.掌握气体压强计算的一般方法,掌握压强的国际单位、常用单位及换算关系。

3．学会用DIＳ实验系统研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系，并能对实验数据进行探究(图像拟合、简单误差分析)

４．理解玻意耳定律的内容,能运用玻意耳定律求解质量不变气体，与压强、体积有关的实际问题并解释生活中的相关现象

5.会读、画一定质量气体的P—V图。

【规律方法】

1．能将初中有关压强、大气压强、液体内部的压强、连通器原理、托里拆利实验等物理概念、物理模型、实验迁移到本节学习过程中。

2.会求固态物封闭气体的压强、液态物封闭气体的压强。

３．通过ＤＩS实验进一步感受控制变量法在研究多参量内在关系中的作用

4.通过描绘P-Ｖ、P--－１/V图像,进一步增强利用图像描述物理规律的能力

作业4?气体的压强与体积的关系(玻意耳定律)

一、选择题

１．下列哪个物理量不表示气体的状态参量（)

A.气体体积

B.气体密度?

C.气体温度??D．气体压强

答案：Ｂ

2.关于气体的体积,下列说法中正确的是()

A.气体的体积与气体的质量成正比

B.气体的体积与气体的密度成反比

?C．气体的体积就是所有气体分子体积的总和

?D.气体的体积是指气体分子所能达到的空间

答案:D

3．气体对器壁有压强的原因是( ）

Ａ.单个分子对器壁碰撞产生压力

Ｂ．几个分子对器壁碰撞产生压力

C.大量分子对器壁碰撞产生压力

Ｄ.以上说法都不对

答案:C

4．如图所示,大气压是１标准大气压(相当于76厘米水银柱）,管内被封闭的气体的压强应是( )

A.30厘米水银柱?C.50厘米水银柱

C.26厘米水银柱

D.46厘米水银柱

答案:C

5.如图所示，在玻璃罩内放入一个充气较多的气球，下列关于玻璃罩内气球的说法中，正确的是（??)

A.通过胶管抽玻璃罩内的空气，气球的体积减小

B．通过胶管抽玻璃罩内的空气，气球的体积增大

C.通过胶管向玻璃罩内充气，气球的体积增大

Ｄ．通过胶管向玻璃罩内充气，气球的体积不变50cm 30cm

答案:B

6．如图所示,一气竖直倒放,气缸内有一质量不可忽略的活塞,将一定量的理想气体封在气缸内,活塞与气缸壁无摩擦，气体处于平衡状态。现保持温度不变把气缸稍微倾斜一点,在气缸达到平衡后,与原来相比,则（ ) A ．气体的压强变大??Ｂ.气体的压强变小 ?C.气体的体积变大? Ｄ．气体的体积不变答案:A

7．长1０0厘米内径均匀的细玻璃管,一端封闭,另一端开口,当开口竖直向上时,用２0厘米水银柱封住49 厘米长的空气柱，管外大气压相当76厘米高水银柱产生的压强,如右图所示,当开口竖直向下时,管内被封闭空气柱的长度是( ）

A.84厘米。Ｂ．18.４厘米。 C.8１.6 厘米。 D.1５7.6 厘米。答案：Ｃ

８.如图所示，一端封闭,一端开口截面积相同的Ｕ形管A Ｂ，管内灌有水银,两管

内水银面高度相等，闭管Ａ内封有一定质量的理想气体,气体压强为9.６×104

。今将开口端B 接到抽气机上，抽尽Ｂ管上面的空气，结果两水银柱产生1８cm 的高度差,则Ａ管内原来空气柱长度约为（）Ａ．１8cm ?? B.12cm ? ?C ．6cm ? D.3cm 答案:D 二、填空题

9.如图所示，水平放置的一根玻璃管和几个竖直放置的U 形管内都有一段水银柱,封闭端里有一定质量的气体，图(a)中的水银柱长度和图（b ）、（c)、(d)中U 形管两臂内水银柱高度差均为h =１０cm,外界大气压强p 0=76cmHg 。则四部分气体的压强分别为p a =＿_______c ｍHg,ｐb =___＿_＿__＿_cm Ｈg ，p c =_＿_____cmH ｇ，ｐｄ=________＿ｃmHg 。

答案: 7６；８6；６6；８６

１０．如图所示,（a ）中U 形管内液面高度差为h ,液体密度为ρ,大气压强为ｐ0，此时容器内被封闭气体的压强p 1为____＿＿___＿____;(b)中内壁光滑的气缸放置在水平桌面上,活塞的质量为ｍ1，底面积为Ｓ，在

活塞上再放置一个质量为ｍ2的金属块，大气压强为p 0,则气缸内被封闭气体的压强ｐ２为＿______＿__＿_＿____。(已知重力加速度为ｇ) 答案： p ０ - ρg ｈ，p ０ + ＼f((m 1 + m ２）g ，S ） 11.如图所示,总质量为M 的气缸放在地面上，活塞连同手柄的质量为m ，

活塞的截面积为S ，大气压强为ｐ0。当气缸竖直放置时，气缸内空气压强为_________＿。现用手握住手柄慢慢向上提，若不计摩擦和气体温度的变化，则在气缸离开地面时，气缸内气体的压强为＿＿＿______＿。

答案: S mg p +

0；S

p -0 １２．如图所示，总质量M ＝3千克的气缸放在地面上，活塞的质量

(a) (b)

m 2 p 2 m 1

p 1 h

A B

m 2

m 1 M

m 1=1千克，活塞的截面积为Ｓ=50厘米２

,大气压强为ｐ０=1×1０5帕，细绳跨过滑轮一端与活塞相连，另一端连接质量ｍ2＝２千克的砝码,气缸内气体的压强为______＿_＿_,逐渐增加砝码的质量,直至气缸刚好离开地面,此时气缸内气体的压强为___＿____＿_，与气缸外壳所受重力相平衡的外力是______＿___________＿_____＿____＿。答案: 9.8×１04Pa ；9．4×104Pa;气缸内气体的压力和大气压力 1３．小车静止在水平直轨道上，车内固定着一玻璃管,管内水银柱长h =10厘米,当小车静止时, 封闭的气体柱长L =2８厘米，如图所示，当小车启动后，空气柱长L '＝30厘米,水银柱长度不变，此时小车向______＿＿_ 移动，小车的加速度是______＿＿＿_米/秒2。 (大气压强75厘米汞柱，g 取１０米/秒2)

答案: 5m/s 2(先用玻意耳定律求出加速后管内气压,再用牛顿第二定律求出加速度。)

14.容积为２0升的贮气筒，内贮有压强为5大气压的氢气。在温度不变的条件下,用它给容积为1升的瘪气球充气,要使每个气球内氢气的压强都达到１大气压,则最多可充起＿＿__＿＿__个气球。

答案: ８0(注意要保持气体质量不变要把储气罐的体积和最后压强1atm 考虑在内)

15.如图所示,圆筒形气缸中,有ａ、b 、c 三个可无摩擦滑动的活塞,在相邻两个活塞之间分别封闭着空气A 和Ｂ。当三个活塞静止时，空气A 、B 的体积之比为3：１。现对活塞ａ、c 分别施方向相反的力F ，使活

塞a 向右移动3厘米,活塞c 向左移动3厘米。若温度不变,待三个活塞再度静止时，活塞b 向_____＿____移动了_＿___＿_＿____厘米。

答案：左；1.5（分别对A 、Ｂ列玻意耳定律，切A 、B 的压强

始终相等) 三、实验题

16．(１）右图表示用DIS 探究气体的压强和体积关系时所用的部分实验器材,其中A 是__________传感器。所研究的对象是注

射器中被封闭的空气，它的体积可由_＿_＿__＿__＿＿＿_直接读出。

（２)进入专用软件，设定每压缩２cm ３

记录一次数

据。所有数据记录完后，点击绘图

错误!,

可以看到如图所示的图线,说明一定质量的气体,

当_____＿____保持不变时,气体的__＿_＿＿____＿＿___＿成反比。

答案: (1）压强;注射器刻度，(2)温度;压强与体积 1７．在做“用DIS 研究温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”实验时，得到一组压强 p 与体积V 的数据，并计算出 p 、V 的乘积,如下表所示：

实验次数

压强p （Pa ）体积V (m 3）ｐＶ值（Pa·m 3)

L １．59×10５

0．７5×10

－５

1.19 2 1．2０×105 1．00×1０－

5 1.2０３ 0.97×1０5 1.25×10－5 １.2１

4 0．75×10

5 1.6０×１０

－５

１.20 5

0.60×１05

2.00×1０-5

1.20

接数据采集器

带刻度的注射器

A B

c b a

(１)实验时除需保持气体温度不变外,还需保持气体的_＿_____不变。实验数据表明,在实验允许的误差范围内,气体的压强 p 与体积V 成＿_＿___＿___。

(2)将表格中记录的ｐ、V 数据画在 p -V 图中,如图所示，请将数据点连接成一根光滑的 p -V 图像。

(3)若保持纵轴 p 不变，横轴改为___＿_＿____,则得到的实验图像为一根过原点的直线。答案: (1）质量；反比? (2)图略 (３) 1 / V 四、计算题

18．如图所示，在一个玻璃气缸内,用活塞封闭了一定质量的气体，活塞和柄的总质量为m ，活塞的面积为S ,当活塞自由放置且处于平衡状态时，气体体积为V ,现缓慢地用力向下推动活塞,使气体的体积减少为0.5 V ，已知大气压强为ｐ0 ，求：（１)活塞自由放置时,气体的压强p 1 。

（2)气体的体积减少为0.5 V 时的压强p 2 。

（３)气体的体积减少为0.5 Ｖ时，加在活塞手柄上的外力F 。答案：以气缸中的气体为研究对象

(1)S

p p +

=01 ?(2）因为缓慢推动活塞,所以气缸内气体的温度保持不变，根据玻意耳定律，有 ?2211V p V p = 式中, V V =1 2

2V V = 得? p 2＝２(p 0 + 错误!）

（3）根据

p 2 ＝(ｐ0 +

错误!)

得mg S p F +=0?

19．一个气泡从水底升到水面时,它的体积增大为原来的3倍,设水的密度为ρ=１×10３

kg/m 3,

大气压强p ０=１.０1×10５

P ａ，假设水底与水面的温度差不计,求水的深度。(取ｇ＝１0ｍ／ｓ2) 答案：

设气泡在水底时的体积为V １、压强为:

ｐ1=ｐ0+ρgh

气泡升到水面时的体积为V2，则V2＝３Ｖ1,压强为p 2＝p 0。由玻意耳定律 p 1V1=p 2V2，即

(p ０+ρg ｈ）Ｖ1=p 0·3V1

得水深

２0．一根两端开口、粗细均匀的细玻璃管，长Ｌ=３０ｃm ，竖直插入水银槽中深ｈ0＝1０cm 处，用手指按住上端，轻轻提出水银槽,并缓缓倒转,则此时管内封闭空气柱多长？已知大

气压p0＝75cmHg。

答案:

由于整个过程中气体的温度不变，由玻意耳定律:

ｐ1Ｖ1=p２V2=p3V３

即

7５×２0S=(75-h)（3０-h)S＝(7５+h)L3Ｓ

由前两式得：

h2-105ｈ+７５0=０

取合理解 h＝7．7ｃｍ，代入得

h2=１7.1cm

B.气体的压强和温度的关系

【基础知识】

1．知道一定量的气体在体积不变的情况下压强和温度间关系的图象表达,即p－t图像和p －T图像。

2．知道热力学温标,知道绝对零度的物理意义。

3．理解查理定律的内容,能运用查理定律求解体积不变气体，与压强、温度有关的实际问题并解释生活中的相关现象。

4.学会用ＤＩS实验器材探究一定量的气体在体积不变的情况下压强和温度间关系的规律【规律方法】

1.学会用DＩS进行探究一定量的气体在体积不变的情况下压强和温度间关系实验的操作方法。思考讨论该实验中安装传感器的方法、数据的最佳记录点等。

2.运用外推法建立热力学温标,并在对p-Ｔ图像分析的基础上得出查理定律。

3.能用不同图像描述同一物理过程的方法。

4．掌握利用气体实验定律处理问题的一般过程和方法。

作业5?气体的压强与温度的关系(查理定律）

一、选择题

1.关于温度,下列说法中正确的是( )

?A.气体的温度升高1℃,也可以说温度升高1K;温度下降5K，也就是温度下降5℃

?B．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度由T升至2Ｔ

C．绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时，用实验方法测出的温度

?D．随着人类制冷技术的不断提高，总有一天绝对零度会达到

答案:A

2.一定质量的气体，如果保持气体的体积不变则(?)

A.气体的温度降低，压强一定变小

Ｂ.气体的温度升高,压强可能变小

Ｃ.气体的温度降低,压强一定变大

D.气体的温度变化时,压强可能不变

答案:A

3.一定质量的气体在等容变化过程中,温度每升高1℃，压强的增加等于它在3００K时压强的( ）

A.1/2７?

B.1／27３??

C.1/３00 ?D．1/５7３

答案：C

4．封闭在贮气瓶中的某种理想气体，当温度升高时，下列说法中正确的是(容器的热膨胀忽

略不计) ( )

A．密度不变,压强增大 B.密度不变，压强减小

C.压强不变，密度增大D．压强不变，密度减小

答案：A

5.在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，主要原因是( )

A.软木塞受潮膨胀???B．瓶口因温度降低而收缩变小

?C.白天气温升高，大气压强变大??D．瓶内气体因温度降低而压强减小

答案:D

6.下列哪个是查理定律在生活生产中的实际应用（）

Ａ．拔火罐 B.用吸管喝饮料Ｃ．吹气球??D．液压千斤顶

答案：A

7.下列各图中，p表示压强,V表示体积，T表示热力学温度,在下列各图中，正确描述一定质量理想气体等容变化规律的是（)

A．(1）（3) ? B．(2)(４）?C.(１)(４） D.(3）（4)

(1) （2) (3) (4) 答案:B

二、填空题

8.新华网上海频道消息:连年强势的“暖冬”天气，去年再次止步上海。20０5年１2月至200６年２月，上海地区的平均气温为5.4℃,仅比常年同期偏高0.1℃,达不到“暖冬”标准。由此可知,上海地区2０05年12月至２0０6年２月的平均气温等于K,仅比常年同期偏高 K。

答案: 27８．4；0.1

９．家用白炽灯泡中充有氩气，设灯泡发光工作时灯泡中气体的平均温度为127℃,且灯泡中气压超过1.2个大气压灯泡将炸裂，在常温下27℃下给灯泡内充氩气的压强不得超过_＿_＿＿＿＿个大气压。

答案: 0.9

10.实验室有一个氢气瓶，冬天时测得室温为１0℃。到了夏天，发现氢气瓶上的压力阀显示瓶内气体压强相比冬天时增加了9．54%,则此时的温度为＿_＿_＿＿__℃。

答案:37

１1．当大气压强p0=1.０×105Ｐa时,把热水瓶中的热水倒掉后随手将瓶塞盖上,如果这时热水瓶内的气体的温度为９0℃。过了一段时间，由于散热,瓶内温度降为15℃。若瓶塞是不漏气的轻质软木塞（质量不计），瓶塞的直径为３.6cｍ,则至少需要＿＿＿_＿__＿_N的力才能把瓶塞拔出。

答案:21

１2．某登山爱好者在攀登珠穆朗玛峰的过程中,发现他携带的手表表面玻璃发生了爆裂，这种手表是密封的，出厂时给出的参数为：２7℃时表内气体压强为１×１05Pａ,在内外压强差

超过６×１04Pa 时，手表表面玻璃可能爆裂，已知当时手表处的气温为－13℃，则手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为 Pa ，已知外界大气压强随高度变化而变化，高度

每上升1２m 大气压强降低133P ａ，设海平面大气压为1×10５

Pa ，则登山运动员此时的海拔高度约为 m 。

答案： 8．7×1０4

，6６１3（在6550到6650间均可）三、实验题

13.如图所示是验证查理定律的DI Ｓ实验。与压强传感器相连的试管内装有密闭的空气和与温度传感器相连的热敏元件。 (1）在一次实验中,计算机屏幕显示如图所示的图像,所描绘的图线与纵坐标的交点表示＿_＿_＿＿_____＿__＿_；图线与横坐标的交点所表示的温度为_____＿____℃。

（2)与初始状态相比,压强传感器显示的压强变化量ΔＰ与试管内气体所降低的温度Δｔ之间的关系图是( )。

答案: 气体零摄氏度时的压强；-２73;C

四、计算题

14．煤气罐的不合理使用可能造成爆炸事故,假设爆炸现场的温度从30℃迅速上升到18００℃，试估算此时现场气体的压强大小。答案：约6.８４ at ｍ

１５.汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油量上升。已知某型号轮胎能在－40?C-90?C 正常工作，为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过 3.5 atm ，最低胎压不低于1．6 atm,那么，在ｔ＝20?C 时给该轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适（设轮胎的体积不变)？

答案：由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化。设在Ｔ0＝２93K 充气后的最小胎压为P min ,最大胎压为P max 。依题意,当Ｔ1＝2３３K 时胎压为P 1＝１.6atm 。根据查理定律

min 10P P T T =，即min 1.6233293

P = 解得：Ｐmin ＝2.01ａtm

当Ｔ2＝363K 是胎压为P 2=3.5ａｔm 。根据查理定律

max 220P P T T =，即min

3.5363293

P = O

Δ Δ

O Δ Δ O

Δ Δ O

Δ Δ

((((

解得:P maｘ=2.83atm

１6.有人设计了一种测温装置,其结构如图所示。玻璃泡A内封有一定量气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由Ｂ管上的刻度直接读出。设Ｂ管的体积与A泡的体积相比可略去不计。

（1)在标准大气压下对Ｂ管进行温度刻度（标准大气压相当于７6厘米水银柱的压强)。已知当温度t1＝27℃时,管内水银面高度ｘ1=1６厘米，此高度即为2７℃的刻度线。问t=0℃的刻度线在ｘ为多少厘米处?

（2)若大气压已变为相当于７5厘米水银柱的压强，利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27℃，问此时实际温度为多少?

答案: 1)为等容过程，有ｐ＝Tｐl／T1①

以ｐ1＝7６－１6＝６0厘米水银柱，T1=2７3＋2７＝3０0K,T=2７３K

代入上式，得p=54.6厘米水银柱

x＝76－54.6＝21.４厘米

（2）此时Ａ泡内气体压强p′＝75－1６＝５9厘米水银柱

实际温度：T′=p′T1/p1代入数据:

T′＝29５Ｋ＝22℃

17.如图所示,圆柱形气缸倒置在水平粗糙的地面上，气缸内部封有一定质量

的空气，气缸质量为10kg，缸壁厚度可不计,活塞质量为5kg,其横截面积为50cm2，活塞与缸壁间的摩擦不计。当缸内气体温度为27℃时，活塞刚好与

地面相接触，但对地面无压力。现对气缸传热，使缸内气体温度升高。问：当气缸对地面无压力时,缸内气体温度是多少摄氏度?（已知大气压强p0=１.0×105Ｐa)

答案：127℃

气体压强的计算专题

气体压强的计算专题 1、在一端封闭的玻璃管中，装入一段长10cm的水银，如果大气压强为75cm水银柱高，如图所示的三种放置情况下，管中封闭气体的压强：甲是cm汞柱高，乙是cm汞柱高，丙是cm汞柱高． 2、求甲、乙、丙中封闭封闭气体的压强（外界大气压P0=76cmHg，h=10cm，液体均为水银） P甲=P乙=P丙= ． 3、如图所示，玻璃管中都灌有水银，分别求出几种情况下被封闭的气体的压强（设大气压强为76厘米汞柱）．（1）P A= ．（2）P A= ．（3）P A= ．（4）P A= P B= ． 4、如图所示，玻璃管粗细均匀，图中所示液体都是水银，已知h1=10cm，h2=5cm，大气压强P0=76cmHg，纸面表示竖直平面，求下列各图中被封闭气体的压强． 5、如图所示，M为重物质量，F是外力，p0为大气压，S 为活塞面积，活塞重忽略不计，求气缸内封闭气体的压强． 6、粗细均匀的细玻璃管中有一段水银柱，当时的大气压强为76cmHg柱，如图中所示各种情况下被封闭气体A 的压强分别为：（1）p1= ；（2）p2= ；（3）p3= ；（4）p4= ． 7、如图玻璃管中被水银封闭的气体压强分别为P2、P3，己知大气压为76cmHg，h1=2cm，h2=3cm，则P2= cmHg、P3= cmHg． 8、如图所示，右端封闭的U形管内有A、B两段被水银柱封闭的空气柱．若大气压强为p0，各段水银柱高如图所示，则空气柱A、B的压强分别为p A= ，p B= ． 9、如图所示的容器A里封闭有气体，粗细均匀的玻璃管里有水银柱，若测得h1=10cm，h2=20cm，大气压强为1标准大气压，则可知A中气体的压强是Pa．（水银的密度为：13.6×103kg/m3） 10、如图所示，竖直放置的弯曲管A端开口，C端封闭，密度为ρ的液体将B、C两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h1、h2和h3，已知大气压强为p0，则B段气体的压强为，C段气体的压强为．

大气压力与海拔的关系

一个地方气压值经常有变化→其上空大气柱中空气质量的多少→大气柱厚度和密度改变的反映：大气柱厚度和密度与空气质量应该是成正比关系任何地方的气压值总是随着海拔高度的增加而递减。据实测，在地面层中，高度每升100m，气压平均降低12.7hPa，在高层则小于此数值。确定空气密度大小与气压随高度变化的定量关系，一般是应用静力学方程和压高方程。 1、静力学方程具体太长，我简单说明下：假使大气相对于地面处于静止状态，则某一点的气压值等于该点单位面积上所承受空气柱的重量。公式是：h≈8000（1+t/273）/P（m/hPa）其中h是气压高度差，t是摄氏温标，P是气压从公式可以看出 ①在同一气压下，气柱的温度越高，密度越小，气压随高度递减越慢，单位气压高度差越大。 ②在同一温度下，气压值越大的地方，空气密度越大，气压随高度递减越快，单位高度差越小。通常，大气处于静力平衡状态，当气层不太厚和要求精度不太高时，这公式可粗略估算气压与高度的定量关系。如果研究的气层高度变化范围很大，气柱中上下层

温度、密度变化显著时，该公式就不适合用了，这时候可以用压高方程。 2、压高方程为了精确地获得气压与高度的对应关系，通常将静力学方程从气层底部到顶部进行积分，即得出压高方程，然后再将之替换简化为： Z2-Z1=18400（1+t/273）log( P1/P2) 式中P1、P2分别是高度Z2、Z1的气压值，t是摄氏温标从公式可以看出 ①气压随高度增加按指数规律递减 ②高度越高，气压减小得越慢这公式是将大气当成干空气处理的，但当空气中水汽含量较多时，就必须用虚温代替式中的气温。这就不详细再说了，太复杂了，你应该也不需要用到这么复杂的公式吧！呵呵，我没看清楚你的真正题意，给你一个相关的链接，可能比较准确。

气体的压强跟温度的关系

三、气体的压强跟温度的关系在日常生活中，我们常会遇到这样一些情况：夏天给旧的自行车车胎打气，不宜打得很足，不然，在太阳下骑行，车胎容易爆裂；卡车在运输汽水等饮料时，由于太阳曝晒，一些质地较差的汽水瓶往往会爆裂。这些现象都表明气体压强的大小跟温度的高低有关。我们可以用实验的方法来研究一定质量的气体，在体积不变时，它的压强跟温度的关系。查理定律通过实验探索，我们初步得出一定质量气体在体积不变时，它的压强随着温度的升高而增大的结论。从实验数据描绘出的p -t 图象，基本上是一条倾斜的直线（图2-7），但是这样还没有反映出压强和温度间确切的关系。最早定量研究气体压强跟温度的关系的是法国物理学家查理（1746-1823）。我们为了精确测量一定质量气体在体积不变时，不同温度下的压强，采用了图2-8所示的实验装置。容器A 中有一定质量的空气，空气的温度可由温度计读出，空气的压强可由跟容器A 连在一起的水银压强计读出。但温度升高后，容器A 中的空气会膨胀，由于压强计两臂间是用橡皮管相连的，它的右臂可以上下移动。移上时，受热膨胀后的空气就能被压缩到原来的体积。控制变量法自然界发生的各种现象，往往是错综复杂的。决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律，必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来，使它保持不变，然后来比较、研究其他两个变量之间的关系，这是一种研究问题的科学方法。例如物体吸收热量温度会升高，温度升高多少是由多个因素决定的，跟吸收的热量、物体的质量以及组成物体的物质性质有关。在研究时，可以先使一些因素保持不变，如在物质相同、质量相同的情况下，观察物体温度升高跟所吸收热量的关系；接着再研究同种物质，图2-8 图2-7

封闭气体压强计算方法总结85579

ps p 0s N 81cmHg 10 P= 30 (4) 10 N ps p 0s P= 37 （5） 70cmHg 76cmHg 10 (2) ps p 0s mg N 10 P= (1) p 0s ps mg 10cm 66cmHg mg ps p 0s （3） P= 规律方法一、气体压强的计算 1．气体压强的特点（1）气体自重产生的压强一般很小，可以忽略．但大气压强P 0却是一个较大的数值（大气层重力产生），不能忽略．（2）密闭气体对外加压强的传递遵守帕斯卡定律，即外加压强由气体按照原来的大小向各个方向传递． 2．静止或匀速运动系统中封闭气体压强的确定（1）液体封闭的气体的压强 ① 平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象，进行受力分析，利用它的受力平衡，求出气体的压强． ② 例1、如图，玻璃管中灌有水银，管壁摩擦不计，设p 0=76cmHg,求封闭气体的压强（单位：cm 解析：本题可用静力平衡解决．以图（2）为例求解取水银柱为研究对象，进行受力分析，列平衡方程得Ps= P 0S ＋mg ；所以p= P 0S 十ρghS ，所以P ＝P 0十ρgh （Pa ）或P ＝P 0＋h （cmHg ）答案：P ＝P 0十ρgh （Pa ）或P ＝P 0＋ h （cmHg ）解(4)：对水银柱受力分析（如右图）沿试管方向由平衡条件可得： pS=p 0S+mgSin30° P=S ghS S P 0030sin ρ+=p 0+ρhgSin30°=76+10Sin30°(cmHg) =76+5 (cmHg) =81 (cmHg) 点评：此题虽为热学问题，但典型地体现了力学方法，即：选研究对象，进行受力分析，列方程．拓展： 10 300 N mg PS P 0S h 1Δh h 2 B A

气体流量和流速及与压力的关系

气体流量和流速及与压力的关系流量以流量公式或者计量单位划分有三种形式：体积流量：以体积/时间或者容积/时间表示的流量。如：m3/h ,l/h 体积流量（Q）＝平均流速（v）×管道截面积（A）质量流量：以质量/时间表示的流量。如：kg/h 质量流量（M）＝介质密度（ρ）×体积流量（Q）＝介质密度（ρ）×平均流速（v）×管道截面积（A）重量流量：以力/时间表示的流量。如kgf/h 重量流量（G）＝介质重度（γ）×体积流量（Q）＝介质密度（ρ）×重力加速度（g）×体积流量（Q）＝重力加速度（g）×质量流量（M）气体流量与压力的关系气体流量和压力是没有关系的。所谓压力实际应该是节流装置或者流量测量元件得出的差压，而不是流体介质对于管道的静压。这点一定要弄清楚。举个最简单的反例：一根管道，彻底堵塞了，流量是0 ，那么压力能是0吗？好的，那么我们将这个堵塞部位开1个小孔，产生很小的流量，（孔很小啊），流量不是0了。然后我们加大入口压力使得管道压力保持原有量，此刻就矛盾了，压力还是那么多，但是流量已经不是0了。因此，气体流量和压力是没有关系的。流体(包括气体和液体)的流量与压力的关系可以用流体力学里的-伯努利方程-来表达: p+ρgz+(1/2)*ρv^2=C 式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度.z 为垂直方向高度;g为重力加速度,C是不变的常数。对于气体，可忽略重力，方程简化为: p+(1/2)*ρv ^2=C 那么对于你的问题,同一个管道水和水银,要求重量相同,那么水的重量是G1=Q1 *v1,Q1是水流量,v1是水速. 所以G1=G2 ->Q1*v1=Q2*v2->v1/v2=Q2/Q1 p1+(1 /2)*ρ1*v1 ^2=C p2+(1/2)*ρ2*v2 ^2=C ->(C-p1)/(C-p2)=ρ1*v1/ρ2*v2 -> (C-p1)/(C-p2)=ρ1*v1/ρ2*v2=Q2/Q1 ->(C-p1)/(C-p2)=Q2/Q1 因此对于你的问题要求最后流出的重量相同,根据推导可以发现这种情况下,流量是由压力决定的,因为p1如果很大的话,那么Q1可以很小,p1如果很小的话Q1就必须大.

教案-气体压强与体积的关系

第六章 B 气体的压强与体积的关系一、教学任务分析本章主要内容是气体性质，本节是气体性质部分的第一节内容。本节课旨在探讨描述气体的物理量体积和压强所满足的关系，为之后学习查理定律做好铺垫。在学习本节内容前，学生已在初中学习过有关压强的概念、液体的压强、连通器等物理概念，这些都是学习本节内容所必需的前期知识。通过推注射器的活塞、瓶盖止漏的实验引发学生对一定质量的气体，在温度不变的情况下，气体的压强和体积的关系作出猜想。通过DIS实验，对气体的压强和体积之间的关系作进一步的定量的研究，让学生先自行设计实验方案（主要涉及“如何确保质量一定”、“如何保证温度一定”、“如何测量压强”、“如何测量体积”的方案设计）。然后使用DIS系统进行实验（先“通用系统”，再“专用系统”），在采集到实验数据的基础上，要求学生对实验数据进行处理并要求同学做进一步的交流、反思、改进。通过小组间、师生间对实验数据的交流、分析、处理，归纳得出一定质量气体等温变化过程压强与体积之间的定量关系，即玻意耳定律。通过探究实验，认识控制变量、猜测实验与拟合证实、化曲为直等多种科学研究方法；懂得物理定律是建立在实验研究基础上的，养成尊重事实的科学态度；通过小组实验，增强同组同学之间相互协作能力，通过各小组的交流过程，学会表达与倾听，学会反思与质疑。最后，学生通过对“沉浮子”工作原理的解析（备用实验），体会气体实验定律在生活中的应用，实现“生活→物理→生活”的过程。二、教学目标 1、知识与技能（1）通过DIS实验采集数据、并对实验数据进行分析的过程，学会利用DIS系统研究气体不同参量之间的内在关系，提高应用信息技术进行物理实验，分析处理数据，归纳总结规律的能力（2）理解玻意耳定律的内容，能运用玻意耳定律解释生活中的相关现象 2、过程与方法（1）通过DIS实验进一步感受控制变量法在研究多参量内在关系中的作用（2）通过描绘P-V等图像，明白利用图像反映物理规律的方法（3）通过化曲为直，体会研究非线性物理量关系的一般方法。 3、情感态度与价值观（1）通过对一定质量的理想气体压强与体积的关系的探究过程，懂得物理定律是建立在实验研究基础上的，养成尊重事实的科学态度。

封闭气体压强的计算(附有简单的答案)

封闭气体压强的计算一、夜体封闭气体压强（一）液柱处于平衡状态 1、计算下图中各种情况下，被封闭气体的压强。（标准大气压强p0=76cmHg，图中液体为水银） 2、如右上图所示，在U型管的封闭端A内有一部分气体，管中标斜线部分均为水银，则A内气体的压强应为下述关系式中的：（） A．p=h2B．p=p0－h1－h2C．p=p0－h2 D．p=p0+h1 3．在两端开口的U型管中灌有密度为ρ的液体，左管上端另有一小段同种液体将一部分空气封在管内，如右图所示，处于平衡状态，设大气压强为p0，则封闭气体的压强为______；左边被封夜柱长度_____。 5、弯曲管子内部注满密度为ρ的水，部分是空气，图中所示的相邻管子液面高度差为h，大气压强为p0，则图中A点的压强是（） A．ρgh B．p0+ρgh C．p0+2ρgh D．p0+3ρgh （二）液柱处于加速状态 6、小车上固定一截面积为S的一端封闭的均匀玻璃管,管内用长为L的水银柱封住一段气体,如图所示,若大气压强为p0,则小车向左以加速度a运动时,管内气体的压强是_______(水银的密度为ρ). （三）水银槽或深水封闭气体压强 8、已知：大气压强P0=1atm=76cmHg=105Pa，则：甲、P1＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿乙、P2＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿丙、P3＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、丁P4＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿(甲和丁可用厘米汞柱表示压强) 二、活塞封闭气体压强 9、三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。如图3所示，M为重物质量，F是外力，p0为大气压，S为

活塞面积，G 为活塞重，则压强各为： 10、如图所示，活塞质量为m ，缸套质量为M ，通过弹簧吊在天花板上，气缸内封住了一定质量的空气，而活塞与缸套间无摩擦,活塞面积为S ，则下列说法正确的是( ) (P0为大气压强) A 、内外空气对缸套的总作用力方向向上，大小为Mg B 、内外空气对缸套的总作用力方向向下，大小为mg C 、气缸内空气压强为P0-Mg/S D 、气缸内空气压强为P0+mg/S 11、如图所示，一圆筒形气缸静置于地面上，气缸筒的质量为M ，活塞（连同手柄）的质量为m ，气缸内部的横截面积为S ，大气压强为P 0。现用手握塞手柄缓慢向上提，不计气缸内气体的重量及活塞与气缸壁间的摩擦，若将气缸刚提离地面时气缸内气体的压强为P 、手对活塞手柄竖直向上的作用力为F ，则（） A ．0,mg P P F mg s =+ = B ．00,()mg P P F P S m M g s =+=++ C ．0,()Mg P P F m M g s =-=+ D ．0,Mg P P F Mg s =-= 12、两个固定不动的圆形气缸a 和b ，横截面积分别为Sa 和Sb （Sa >Sb ），两气缸分别用可在缸内无摩擦滑动的活塞将一定质量的气体封闭在缸内，两个活塞用一钢性杆连接，如图，设两个气缸中的气体压强分别为p a 和p b ，则（） A ．P a =P b B ．a b a b P P S S = C ．P a S a =P b S b D ．P a S a ＞P b S b 13、如图所示，两端开口的气缸水平固定，A 、B 是两个厚度不计的活塞，可在气缸内无摩擦滑动。面积分别为S 1=20cm 2，S 2=10cm 2，它们之间用一根细杆连接，B 通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M=2kg 的重物C 连接，静止时气缸中的气体温度T 1=600K ，气缸两部分的气柱长均为L ，已知大气压强p 0=1×105Pa ，取g=10m/s 2,缸内气体可看作理想气体。活塞静止时，求气缸内气体的压强；参考答案 1、（1）76 （2）51 （3）（4）51 （5） 101 2、C 3、gh p ρ+0_；不变 4、B 5、C 6、p 0-ρLa 7（1）84 cmHg （2）80 cmHg 8、甲、P ＝56cmHg 乙、P ＝＿×105Pa 丙、P ＝×105Pa 、丁P ＝86cmHg 9、P 0 , P 0+Mg+G/S , P 0+F-G/S 10、C 11、C 12、D 13、 ×105Pa

气体的压强和体积的关系

气体的压强和体积的关系 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

A.气体的压强和体积的关系【基础知识】 1．知道一定质量气体的状态由压强、体积、温度三参量描述；并能从分子动理论角度知道气体压强产生的微观情景 2．掌握气体压强计算的一般方法，掌握压强的国际单位、常用单位及换算关系。3．学会用DIS实验系统研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系，并能对实验数据进行探究（图像拟合、简单误差分析） 4．理解玻意耳定律的内容，能运用玻意耳定律求解质量不变气体，与压强、体积有关的实际问题并解释生活中的相关现象 5．会读、画一定质量气体的P—V图。【规律方法】 1．能将初中有关压强、大气压强、液体内部的压强、连通器原理、托里拆利实验等物理概念、物理模型、实验迁移到本节学习过程中。 2．会求固态物封闭气体的压强、液态物封闭气体的压强。 3．通过DIS实验进一步感受控制变量法在研究多参量内在关系中的作用 4．通过描绘P-V、P---1/V图像，进一步增强利用图像描述物理规律的能力作业4 气体的压强与体积的关系(玻意耳定律) 一、选择题 1．下列哪个物理量不表示气体的状态参量（） A．气体体积B．气体密度C．气体温度D．气体压强答案:B 2．关于气体的体积，下列说法中正确的是（） A．气体的体积与气体的质量成正比

B ．气体的体积与气体的密度成反比 C ．气体的体积就是所有气体分子体积的总和 D ．气体的体积是指气体分子所能达到的空间答案:D 3．气体对器壁有压强的原因是( ) A .单个分子对器壁碰撞产生压力 B .几个分子对器壁碰撞产生压力 C .大量分子对器壁碰撞产生压力 D .以上说法都不对答案:C 4．如图所示，大气压是1标准大气压（相当于76厘米水银柱），管内被封闭的气体的压强应是（） A ．30厘米水银柱 C ．50厘米水银柱 C ．26厘米水银柱 D ．46厘米水银柱答案:C 5．如图所示，在玻璃罩内放入一个充气较多的气球，下列关于玻璃罩内气球的说法中，正确的是( ) A .通过胶管抽玻璃罩内的空气，气球的体积减小 B .通过胶管抽玻璃罩内的空气，气球的体积增大 C .通过胶管向玻璃罩内充气，气球的体积增大 D .通过胶管向玻璃罩内充气，气球的体积不变答案:B 6．如图所示，一气竖直倒放,气缸内有一质量不可忽略的活塞,将一定量的理想气体封在气缸内，活塞与气缸壁无摩擦，气体处于平衡状态。现保持温度不变把气缸稍微倾斜一点，在气缸达到平衡后，与原来相 50cm 30cm

气体压强跟体积的关系——初中物理第一册教案

气体压强跟体积的关系——初中物理第一册教案气体压强与体积的关系（教案）（教学目的） 1、了解在温度不变时，一定质量的气体体积越小，压强越大；体积越大，压强越小。 2、利用气体压强与体积的关系，解释一些物理现象。（教学重难点）温度不变时，气体压强与体积的关系。（教学时数） 1课时（教学过程）一、引入新课请一位同学吹一个气球，然后让气球复原，放进一个塑料瓶，并用气球口向外包住瓶口，再请这位同学吹这个气球，同学们一起观察前后两次现象：气球在空气中容易吹大，而放在瓶子里却不容易被吹大。提问：气球在空气中容易被吹大，为什么放在瓶子里却不容易被吹大？（给学生一定的时间思考）引导学生分析现象：当气球放在空气中,气球受到大气压强的作用，而放在瓶子里后，气球受到瓶内气体压强的作用，二者压强的大小是不相等的，显然后者压强更

大。提问：是什么原因使得瓶子里的压强变大了呢？请同学们观察在吹气球过程中，瓶子里气体的什么发生了变化？经过观察可以发现，瓶子里气体的体积发生了变化。那么，瓶内气体压强的变化是否是因为瓶子里气体的体积发生了变化呢？我们今天就来研究气体压强与体积的关系。二、新课教学在刚才的实验中，瓶子里的气体是被密闭的，现在我们就以密闭的气体为研究对象，大家观察一下我们面前的实验仪器——注射器，是否可以找到这样的气体?注射器里的气体就是实验研究的密闭气体。 1、实验目的：研究气体压强与体积的关系。 2、实验器材：注射器（出口处用橡皮膜封住） 3、实验思路：（引导学生找出实验思路：研究“气体压强与体积的关系”，就是研究气体的“体积”发生变化时，“压强”随之发生了什么变化？）当气体体积增大时，压强如何变化？当气体体积减小时，压强如何变化？ 4、实验现象：

气体的压强跟体积的关系

五、气体的压强跟体积的关系我们知道气体分子间的平均距离很大，所以一定质量气体的体积很容易改变。作为动力使用的压缩空气就是把一定质量的空气的体积压缩得很小，使它具有很大的压强，通常可达6×105～8×105帕（相当于大气压强的6～8倍），本章导图1中，建筑工人清理地基使用的风镐，就是利用压缩空气作为动力的。钢笔吸墨水是利用钢笔里的橡皮管恢复原状时，它里面存留的空气体积变大，压强随着变小，墨水就被吸入橡皮管内。日常生活中还会见到如图2-17所示的一些现象，好像空气是具有“弹性”的。其实这都表明气体的压强跟体积有关。玻意耳定律注意到气体压强随体积变化而变化的事实，并首先进行定量研究的是英国科学家玻意耳（1627-1691）。图2-17 （a ）将打气筒出口的橡皮管夹住，用力推下活塞，放手后活塞会向上弹起（b ）堵住注射器的出口，用力向外拉活塞，放手后活塞会自行缩回导图1 工人使用风镐清理地基

1662年，玻意耳用水银把空气封闭在很长的J 形玻璃管的短臂内进行实验。设法调节封在短臂内的空气，使管子竖直放置时，J 形管两臂内的水银面在同一高度上[图2-18（a ）]。这时，封闭在管内的空气压强等于当时的大气压强。由于玻璃管内径均匀，管内空气体积便可由空气柱的长度来表示。玻意耳采用在J 形管长臂内注入更多水银的方法来增大短臂内空气的压强，他发现当J 形管长臂内的水银面高于短臂内的水银面时，短臂内的空气柱长度变短了，这表明空气被压缩时，空气体积减小的同时，压强在增大。他又注意到用湿布揩拭短臂或晚间照明的烛焰靠近短臂时，短臂内空气柱的体积都会发生变化。这就提醒了玻意耳，在整个实验过程中，空气柱的温度必须保持不变，只有这样，才能找出只由于压强变化所引起的空气体积变化的规律。因此，玻意耳设法使实验在温度保持不变的条件下进行。他发现当短臂内的室气柱体积被压缩一半时，长臂内的水银面比短臂内的水银面高出760毫米（760毫米水银柱产生的压强约等于大气压强）。这就是说，当短臂内的空气的压强增大到等于大气压强的2倍时，空气的体积减小为原来的1/2[图2-18 （b ）]。图2-19是根据玻意耳实验的原始数据描绘的压强-体积图象（p -V 图象）。图中以直角坐标系的纵轴表示J 形管短臂内空气压强p （其大小等于外加于这部分空气的压强），单位用水银柱高度cmHg 1来表示；横轴表示空气体积V ，用空气柱长度的厘米数表示（因管内空气柱粗细均匀，所以可用空气柱的长度来表示空气柱的体积），单位用cm 。由图象可以看出这是一段等轴双曲线，它表明一定质量气体在温度不变时，它的压强跟体积成反比。这一实验结论叫做玻意耳定律。 1 按国务院1984年关于实行法定计量单位的通知，压强的单位mmHg 、cmHg 已经废除，应一律用帕做单位，1cmHg ＝1333帕。图2-18

高中物理-封闭气体压强的计算

难点突破：用气体实验定律解题的思路 1基本解题思路 (1)选取研究对象：它可以是由两个或多个物体组成的系统，也可以是全部气体和某一部分气体(状态变化时质量必须一定). (2)确定状态参量：找出状态变化前后的p、V、T数值或表达式. ⑶认识变化过程：除题设条件已指明外，常需通过研究对象跟周围环境的相互关系来确定. (4)列出相关方程. 圭寸闭气体压强的计算 1.系统处于平衡状态的气体压强的计算方法 (1)液体圭寸闭的气体压强的确定 ①平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象进行受力分析，利用它的受力平衡，求出气体的压强. ②取等压面法：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，由两侧压强相等建立方程求出压强.液体内部深度为h处的总压强p= p o+ p gh 例如，图中同一水平液面C、D处压强相等，则P A= p o + p gh (2)固体(活塞或汽缸)封闭的气体压强的确定：由于该固体必定受到被封闭气体的压力，可通过对该固体进行受力分析，由平衡条件建立方程来找出气体压强与其他各力的关系.

2?加速运动系统中封闭气体压强的计算方法一般选与气体接触的液柱或活塞、汽缸为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求出封闭气体的压强. 如图所示，当竖直放置的玻璃管向上加速时，对液柱受力分析有：pS— p o S- m (g + a) mg= ma, S为玻璃管横截面积，得p= p o+ S . 3 ?分析压强时的注意点 (1)气体压强与大气压强不同，大气压强由于重力而产生，随高度增大而减小，气体压强是由大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的，大小不随高度而变化；封闭气体对器壁的压强处处相等. (2)求解液体内部深度为h处的总压强时，不要忘记液面上方气体的压强. 囱口用气体实验定律解题的思路 1 ?基本解题思路 (1)选取研究对象：它可以是由两个或多个物体组成的系统，也可以是全部气体和某一部分气体(状态变化时质量必须一定). (2)确定状态参量：找出状态变化前后的p、V、T数值或表达式. (3)认识变化过程：除题设条件已指明外，常需通过研究对象跟周围环境的相互关系来确定. (4)列出相关方程. 2.对两部分气体的状态变化问题总结多个系统相互联系的定质量气体问题，往往以压强建立起系统间的关系，各系统独立进行状态分析，要确定每个研究对象的变化性质，分别应用相应的实验定律，并充分应用各研究对象之间的压强、体积、温度等量的有效关联.若活塞可自由移动，一般要根据活塞平衡确定两部分气体的压强关系. □口变质量气体问题的分析方法这类问题的关键是巧妙地选择研究对象，把变质量转化为定质量问题.常见变质量

大气压与天气的关系

大气压的变化与季节天气的关系初中物理告诉我们：“大气压的变化跟天气有密切的关系．一般地说，晴天的大气压比阴天高，冬天的大气压比夏天高．”对这段叙述，就是老师也往往不易说清，笔者认为，这个问题可归结为温度、湿度、空气流动与大气压强的关系问题．今谈谈自己的初步认识． 1.大气压与天气的关系：晴天大气压比阴天(雨天)大气压高首先我们来分析：空气密度对大气压的影响。我们通常所称的大气，就是包围在地球周围的整个空气层．它除了含有氮气、氧气及二氧化碳等多种气体外，还含有水汽和尘埃．我们把含水汽很少（即湿度小）的空气称“干空气”，而把含水汽较多（即湿度大）的空气称“湿空气”．不要以为“干”的东西一定比“湿”的东西轻．其实，干空气的分子量是，而水汽的分子量是，故干空气分子要比水汽分子重．在相同状况下，干空气的密度也比水汽的密度大．在晴天的时候，空气中水分含量少，属于“干空气”，密度大，所以大气压比较高。阴天(雨天)的时候，空气中水分含量多，属于“湿空气”，密度反而小，所以大气压比较低。此外，引起晴天大气压比较高另一个原因是：气流运动对大气压的影响。通常情况下，地面不断地向大气层进行长波有效辐射，同时大气也在不断地向地面进行逆辐射。晴天，地面的热量可以较为通畅地通过有效辐射和对流气层的向上辐散运动向外输运。阴天时，云层覆盖在大气层上方，减少了对流层大气向外的辐散运动。云层这种保存地表和对液层热量的作用称为“温室效应”。这样，阴天地区的大气膨胀就比较厉害，从而导致阴天地区的大气横向（水平）向外扩散，使得阴天地区的空气向外流动，当然阴天地区的密度也就会减小，从而导致阴天的大气压比晴天的大气压低。大气压和天气的关系气压跟天气有密切的关系。一般地说，地面上高气压的地区往往是晴天，地面上低气压的地区往往是阴雨天。这里所说的高气压和低气压是相对的，不是指大气压的绝对值。某地区的气压比周围地区的气压高，就叫做高气压地区；某地区的气压比周围地区的气压低，就叫做低气压地区。在同一水平面上，如果气压分布不均匀，空气就要从高气压地区向低气压地区流动。因此某地区的气压高，该地区的空气就在水平方向上向周围地区流出。高气压地区上方的空气就要下降。由于大气压随高度的减小而增大，所以高处空气下降时，它所受到的压强增大，它的体积减小，温度升高，空气中的凝结物就蒸发消散。所以，高气压中心地区不利于云雨的形成，常常是晴天。如果某地区的气压低，周围地区的空气就在水平方向上向该地区流入，结果使该地区的空气上升，上升的空气因所受的压强减小而膨胀，温度降低，空气中的水汽凝结，所以，低气压中心地区常常是阴雨天。由于气压跟天气有密切的关系，所以各气象哨所每天都按统一规定的时刻观测当地的大气压，报告给气象中心，作为天气预报的依据之一。 2.大气压与季节的关系：冬天的气压比夏天高 ' 空气温度的变化是引起气压变化的一个很重要的原因。当空气冷却时，空气收缩，密度增大，单位面积上承受的空气柱重量增加，气压也就升高。因此，冷空气一到，总是伴随着气压的升高；而在暖空气来临的同时，气压常常降低。冬天是冷空气的世界，夏季则是暖空气的天地，气压冬高夏低的道理也就很清楚了。需要注意的是，由于空气的密度是随高度的上升而减小的，所以，通常讲气压的高低，都是在同一海拔高度的层面上来做比较的，—般用的最多的是海平面气压。

气体压强与温度的关系

气体压强与温度的关系第六章c 一、教学任务分析本节内容是学生在学习了分子动理论和波意耳定律等知识后，对气体状态变化规律的研究过程和方法有一定了解的基础上，进一步研究气体的等容变化过程及其规律。从科学研究方法来看，热学作为一个独立的知识体系，它在继承力学的许多研究方法的同时，又增添一些新的研究方法——外推法，并导致热力学温标的创立；建立微观气体模型对宏观规律获得本质的认识等。学习本节内容需要理解气体的体积、压强和温度这三个状态参量和气体的状态变化之物理意义，并且要了解探究气体状态变化规律常用的方法——控制变量法和使用DIS实验器材的一些必备技能。通过气球加热后破裂等情景引入，使学生定性认识到一定质量的气体在体积不变时其压强变化与温度变化的趋向相同。通过对不同种类、不同体积的气体进行DIS实验探究，在计算机上得到p－t图像，并要求学生作图，然后通过对p －t图像的分析、讨论，理解压强随温度变化是线性的关系和图线在纵轴与横轴上截距的物理意义。

应用外推法合理外推图线，创建热力学温标，并得到查理定律。本节课的学习体现出以学生为学习的主体，在获得知识的同时，感受科学探究的过程与方法，学会应用DIS实验研究实际问题，应用物理思维方法进行推理分析、得出结论，促使学生形成乐于探究的情感。二、教学目标．知识与技能知道一定量的气体在体积不变的情况下压强和温度间关系的图象表达，即p－t图像和p－T图像。知道热力学温标，知道绝对零度的物理意义。理解查理定律。学会用DIS实验器材完成一定量的气体在体积不变的情况下压强和温度间关系的探究任务，并正确处理实验数据。．过程与方法运用控制变量的方法进行DIS实验。运用外推法建立热力学温标，并在对p－T图像分析的基础上得出查理定律。．情感、态度价值观领略物理思维方法在探究、分析推理过程中的作用。由日常生活中的气体等容变化现象养成观察身边的物

(完整版)封闭气体压强计算方法总结

ps p 0s N 81cmHg 10 P= 300 (4) 10 N ps p 0s P= 370 （5） 70cmHg 76cmHg 10 (2) ps p 0s mg N 10 P= (1) p 0s ps mg 10cm 66cmHg mg ps p 0s （3） P= 规律方法一、气体压强的计算 1．气体压强的特点（1）气体自重产生的压强一般很小，可以忽略．但大气压强P 0却是一个较大的数值（大气层重力产生），不能忽略．（2）密闭气体对外加压强的传递遵守帕斯卡定律，即外加压强由气体按照原来的大小向各个方向传递． 2．静止或匀速运动系统中封闭气体压强的确定（1）液体封闭的气体的压强 ① 平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象，进行受力分析，利用它的受力平衡，求出气体的压强． ② 例1、如图，玻璃管中灌有水银，管壁摩擦不计，设p 0=76cmHg,求封闭气体的压强（单位：cm 解析：本题可用静力平衡解决．以图（2）为例求解取水银柱为研究对象，进行受力分析，列平衡方程得Ps= P 0S ＋mg ；所以p= P 0S 十ρghS ，所以P ＝P 0十ρgh （Pa ）或P ＝P 0＋h （cmHg ）答案：P ＝P 0十ρgh （Pa ）或P ＝P 0＋ h （cmHg ）解(4)：对水银柱受力分析（如右图）沿试管方向由平衡条件可得： pS=p 0S+mgSin30° P=S ghS S P 0030sin ρ+=p 0+ρhgSin30°=76+10Sin30°(cmHg) =76+5 (cmHg) =81 (cmHg) 点评：此题虽为热学问题，但典型地体现了力学方法，即：选研究对象，进行受力分析，列方程．拓展：【例2】在竖直放置的U 形管内由密度为ρ的两部分液体封闭着两段空气柱．大气压强为P 0，各部尺寸如图所示．求A 、B 气体的压强．求p A ：取液柱h 1为研究对象，设管截面积为S ，大气压力和液柱重力向下，A 气体压力向上，液柱h 1静止，则 P 0S ＋ρgh 1S=P A S 所以 P A =P 0＋ρgh 1 求 p B ：取液柱h 2为研究对象，由于h 2的下端以下液体的对称性，下端液体自重产生的任强可不考虑，A 气体压强由液体传递后对h 2的压力向上，B 气体压力、液柱h 2重力向下，液往平衡，则P B S ＋ρgh 2S=P A S 所以 P B =P 0＋ρgh 1一ρgh 2 熟练后，可直接由压强平衡关系写出待测压强，不一定非要从力的平衡方程式找起．小结：受力分析：对液柱或固体进行受力分析,当物体平衡时: 利用F 合=0,求p 气 10 300 N mg PS P 0S h 1Δh h 2 B A

气体的压强体积温度间的关系

高二新课固体液体和气体 §12.9 气体的压强、体积、温度间的关系要点：巩固气体压强的微观解释知道气体压强、体积和温度之间的关系能用气体参量来叙述生活实例中的变化教学难点：气体压强、体积和温度三者之间的制约关系考试要求：高考Ⅰ（气体的状态和状态参量，气体的体积、压强、温度之间的关系），会考课堂设计：学生已涉及到了气体压强的微观解释，本节可进一步从撞击、作用力、频繁等因素将气体压强转到宏观的决定参量温度和体积上来，并使学生认识到参量之间是有联系和制约的，也能从一些生活事例中用气体状态参量的眼光观察和解释。为降低难度，分别将相互关系分立讨论，再通过小结得到实用的定论。为应付一般习题中的参量定性讨论，可介绍（PV/T＝常量）式。解决难点：在复习气体压强微观意义的基础上，将微观量转化为宏观的参量，继而结合学生的一些生活经验得出三参量之间的关系，并再在生活实例中应用检验，作为定性了解可依据课本不再展开。学生现状：用气体压强的微观意义来理解与温度和体积之间的关系有困难；用微观意义来理解参量的变化尚不适应；用微观意义定性知道生活实例不知所措。培养能力：分析综合能力，理解推理能力思想教育：唯物主义世界观课堂教具：针筒，气球一、引入【问】气体压强是如何产生的？分析：大量气体分子频繁的碰撞器壁而产生的【问】影响气体压强大小的因素有哪些？分析：温度、体积那么气体的压强与气体的温度、体积之间有什么样的定量关系存在呢？这就是今天这堂课我们要解决的问题。二、气体压强和体积的关系学生阅读《气体压强和体积的关系》部分我们研究的对象是什么？实验的先决条件是什么？得出了什么结论？分析：我们研究的对象是密封在注射气内质量一定的气体；实验的先决条件是：气体的温度不变。实验结论：体积减小时，压强增大；体积增大时，压强减小。【问】用气体分子热运动的理论即从微观方面解释这个实验结论。分析：温度不变，分子的平均动能不变，质量一定，体积减小，单位体积内的分子数增多，即分子越密集，所以气体压强增大。【问】如果压缩气体的同时，温度降低，还一定是“体积越小，压强越大”吗？分析：温度降低，分子平均动能减小，所以压强不一定增大。结论：一定质量的气体，温度不变，体积减小，压强增大。PV＝常量

气体的压强和体积的关系

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A.气体的压强和体积的关系【基础知识】 1．知道一定质量气体的状态由压强、体积、温度三参量描述;并能从分子动理论角度知道气体压强产生的微观情景 2.掌握气体压强计算的一般方法,掌握压强的国际单位、常用单位及换算关系。 3．学会用DIＳ实验系统研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系，并能对实验数据进行探究(图像拟合、简单误差分析) ４．理解玻意耳定律的内容,能运用玻意耳定律求解质量不变气体，与压强、体积有关的实际问题并解释生活中的相关现象 5.会读、画一定质量气体的P—V图。【规律方法】 1．能将初中有关压强、大气压强、液体内部的压强、连通器原理、托里拆利实验等物理概念、物理模型、实验迁移到本节学习过程中。 2.会求固态物封闭气体的压强、液态物封闭气体的压强。３．通过ＤＩS实验进一步感受控制变量法在研究多参量内在关系中的作用 4.通过描绘P-Ｖ、P--－１/V图像,进一步增强利用图像描述物理规律的能力作业4?气体的压强与体积的关系(玻意耳定律) 一、选择题１．下列哪个物理量不表示气体的状态参量（) A.气体体积 B.气体密度? C.气体温度??D．气体压强答案：Ｂ 2.关于气体的体积,下列说法中正确的是() A.气体的体积与气体的质量成正比 B.气体的体积与气体的密度成反比 ?C．气体的体积就是所有气体分子体积的总和 ?D.气体的体积是指气体分子所能达到的空间答案:D 3．气体对器壁有压强的原因是( ）Ａ.单个分子对器壁碰撞产生压力Ｂ．几个分子对器壁碰撞产生压力 C.大量分子对器壁碰撞产生压力Ｄ.以上说法都不对答案:C 4．如图所示,大气压是１标准大气压(相当于76厘米水银柱）,管内被封闭的气体的压强应是( ) A.30厘米水银柱?C.50厘米水银柱 C.26厘米水银柱 D.46厘米水银柱答案:C 5.如图所示，在玻璃罩内放入一个充气较多的气球，下列关于玻璃罩内气球的说法中，正确的是（??) A.通过胶管抽玻璃罩内的空气，气球的体积减小 B．通过胶管抽玻璃罩内的空气，气球的体积增大 C.通过胶管向玻璃罩内充气，气球的体积增大Ｄ．通过胶管向玻璃罩内充气，气球的体积不变50cm 30cm

物理：气体的压强与体积的关系(含图详细讲解)

气体得压强与体积得关系一、知识要点: 1.知道体积、温度与压强就是描述气体状态得三个参量;知道气体得压强产生得原因;知道热力学温标,知道绝对零度得意义,知道热力学温标与摄氏温标间得关系及其两者间得换算. 气体得三个状态参量 (1).温度:温度在宏观上表示物体得冷热程度;在微观上就是分子平均动能得标志。热力学温度就是国际单位制中得基本量之一,符号T,单位K(开尔文);摄氏温度就是导出单位,符号t,单位℃(摄氏度)。关系就是t=T-T0,其中T0=273、15K。两种温度间得关系可以表示为:T = t+273、15K与ΔT =Δt,要注意两种单位制下每一度得间隔就是相同得。 0K就是低温得极限,它表示所有分子都停止了热运动。可以无限接近,但永远不能达到。 (2).体积:气体总就是充满它所在得容器,所以气体得体积总就是等于盛装气体得容器得容积。 (3).压强:气体得压强就是由于气体分子频繁碰撞器壁而产生得、压强得大小取决于单位体积内得分子数与分子得平均速率。若单位体积内分子数增大,分子得平均速率也增大,则气体得压强也增大。一般情况下不考虑气体本身得重量,所以同一容器内气体得压强处处相等。但大气压在宏观上可以瞧成就是大气受地球吸引而产生得重力而引起得。压强得国际单位就是帕,符号Pa,常用得单位还有标准大气压(atm)与毫米汞柱(mmHg)。它们间得关系就是:1 atm=1、013×105Pa=760 mmHg; 1 mmHg=133、3Pa。 2、会计算液体产生得压强以及活塞对封闭气体产生得压强. 例如:(1)液体产生得压强得几种图形

(2)活塞对封闭气体产生得压强得几种图形气缸内气体得压强(大气压P0活塞重量为G,砝码重量G1,汽缸重量G2) ／／S ／S P6=P0+(F-G)／S P7=P0-G2／S 3、学生实验:探究“用DIS 研究在温度不变时,一定质量得气体压强与体积得关 P= P 0 - pgh 0 +pgh P= P 0 - pghcos θ P= P 0 P= P 0 - pgh P= P 0 +pgh P= P 0 -pgH

计算气体压强的常用方法

计算气体压强得常用方法压强、体积与温度就是描述气体状态得三个重要参量。要确定气体得状态,就要知道气体得压强、体积与温度。其中气体压强计算就是这部分知识得重点也就是难点。往往也就是解决问题得关键。下面介绍几种常见气体压强得计算方法。一、液体封闭得气体得压强计算常用参考液片分析法计算得方法步骤就是 ①选取假想得一个液体薄片(其自重不计)为研究对象; ②分析液片两侧受力情况,建立力得平衡方法,消去横截面积,得到液片两侧得压强平衡方程; ③解方程,求得气体压强。例1、如下图所示,粗细均匀得竖直倒置得U形管右端封闭,左端开口插入水银槽中,封闭着两段空气柱1与2,已知,外界大气压强,求空气柱1与2得压强。解析:设空气柱1与2得压强分别为,选水银柱与下端管内与水银槽内水银面相平得液片a为研究对象,根据帕斯卡定律,气柱1得压强通过水银柱传递到液片a上,同时水银柱由于自重在a处产生得压强为,从而知液片a受到向下得压力为,S为液片a得面积。液片a很薄,自重不计,液片a受到向上得压强就是大气压强通过水银槽中得水银传递到液片a得,故液片a受到向上得压力为。因整个水银柱处于静止状态,故液片a所受上、下压力相等,即,故气柱1得压强为。

通过气柱2上端画等高线AB,则由连通器原理可知:。再以水银柱得下端面得液片b为研究对象,可求得空气柱2得压强为(与求同理) 。点评:求静止液体封闭气体得压强时,一般选取最低液面与与气体相关联得液柱为研究对象,进行受力分析,列平衡方程较简单。二、固体(活塞或汽缸)封闭气体得压强计算常用平衡条件法对于用固体(如活塞等)封闭在静止容器内得气体,要求气体内得压强,可对固体(如活塞等)进行受力分析,然后根据平衡条件求解。例2、汽缸截面积为S,质量为m得梯形活塞上面就是水平得,下面与水平方向得夹角为,如下图所示,当活塞上放质量为M得重物而处于静止。设外部大气压为,若活塞与缸壁之间无摩擦。求汽缸中气体得压强。解析:取活塞与重物为研究对象,进行受力分析:受重力,活塞受到大气竖直向下得压力,同时也受到封闭气体对活塞得推力,方向跟活塞斜面垂直,如下图所示。同时右缸壁对活塞有弹力N作用,方向水平向左,它们处于平衡状态,符合共点力平衡得条件,即合力等于零。