第六章 分子和气体定律B 气体的压强与体积的关系(2)

第六章分子和气体定律B气体的压强与体积的关系(2)上海市向明中学严城物理学是一场奋战，强大的对手是自然。一.气体的压强和体积的定性分析将注射器的管口用橡皮冒堵住，封闭一定量的气体。1.实验感悟:2.感悟结果：用力压活塞时，有什么感觉？用力拉活塞时，又会有什么感觉？用力压活塞时，体积越小，需要用的压力越大。此时产生的压强也越大。用力拉活塞时，体积越大，需要用的拉力越大。此时产生的压强就越小。气体的压强随体积的增大而减小，随体积的减小而增大。3.结果说明：产生此结果的条件：气体的质量不变，气体的温度不变。4.气体压强和体积的定性关系:一定质量的气体,在温度不变时,它的压强随体积的增大而减小，随体积的减小而增大。V↑→P↓V↓→P↑二.气体的压强和体积关系的微观解释三.气体的压强和体积的定量探究1.实验步骤：（1）在注射器内封闭一定质量的气体。（2）为什么将注射器管口和压强采集器连接在一起?这是为了保持质量保持不变压强由电脑直接读出（3）为什么手尽量不接触管壁，缓慢推动活塞，改变气体的体积和压强?这是为了保持气体温度不变V（L）1234P(atm)01234P(atm)V(L)3121.5132.等温变化的图线（P－V图）是一条双曲线3.实验结果：Xy=kX=ykPV=kV=k/Py=1/P四.气体压强和体积的关系:一定质量的气体在温度不变时,它的压强和体积成反比.P1/P2=V2/V1或:一定质量的气体在温度不变时,它的压强和体积的乘积是一个常数.PV=k注.决定常数k的因素：m↑→k↑→PV↑t↑→k↑→PV↑温度和质量SirRobertBoyle玻意耳(1627—1691)是英国物理学家和化学家。1627年1月25日诞生于爱尔兰的利斯尔城。他在物理学方面最主要的成就是发现了玻意耳定律。这是科学史上除机械运动之外的第一个定量的自然定律。玻意耳在物理上其他的成就还有：主张热是分子的运动，首先提出色光是白光的变种，观察到静电感应现象，指出化学发光现象是冷光等。V（L）P(atm)0在不同的温度下，对同一气体，质量一定时离坐标原点越远的双曲线，对应的温度越高.VP1V相同时，P1＞P2由P1/T1=P1/T2得：T1＞T2P2例题1.(2003全国高考第16题)下图是某小组学生对质量一定温度不同的同一气体，所做实验的二个P—V曲线，请问曲线表示气体的温度较高.如果温度一定质量不同,请问那条曲线表示气体的质量较大?12疑难解析T1图象问题m1练习1．(2002上海高考第15题)某同学用同一个注射器做了两次验证波意耳定律的实验，操作完全正确，根据实验数据却在右图的P—V图上画出了两条不同的双曲线．造成这种情况的可能原因是[](A)两次实验中空气质量不同.(B)两次实验中温度不同.(C)两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同.(D)两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同.AB图象问题例题2．(2007上海高考第11题)如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h．能使h变大的原因是[](A)沿管壁向右管内加入水银．(B)大气压强升高．(C)U型玻璃管自由下落．(D)环境温度升高．ACD疑难解析动态问题练习2．(2001全国高考第13题)两端封闭的等臂U形管中，两边的空气柱a与b被汞柱隔开．当U形管竖直放置时，两空气柱的长度差为h，如图所示．现将这个管平放，使两臂位于同一水平面上，稳定后两空气柱的长度差为l，若温度不变，则[](A)lh．(B)l＝h．(C)l＝0．(D)lh，l≠0．A动态问题例题3．(2005上海高考第15题)一同学用图(a)装置研究一定质量气体的压强与体积的关系．实验过程中温度保持不变．最初，U形管两臂中的汞面齐平，烧瓶中无水．当用注射器往烧瓶中注入水时，U形管两臂中的汞面出现高度差．实验的部分数据记录在下表(1)根据表中数据，在图(b)中画出该实验的h一1/V关系图线(2)实验时，大气压强P0=cmHg实验问题疑难解析(1)(2)75cmHg±1cmHg练习3．(2003上海高考第17题)如图所示，有同学在做“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，用连接计算机的压强传感器直接测得注射器内气体的压强值．缓慢推动活塞，使注射器内空气柱从初始体积20.0mL变为12.0mL．实验共测了5次，每次体积值直接从注射器的刻度上读得并输入计算机，同时由压强传感器测得对应体积的压强值．实验完成后，计算机屏幕上立刻显示出如下表中所示的实验结果．仔细观察不难发现，“PV/105PamL”一栏中的数值越来越小，造成这一现象的可能原因是[](A)实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大．(B)实验时环境温度增大了．(C)实验时外界大气压强发生了变化．(D)实验时注射器内的空气向外发生了泄漏．D实验问题例题4．(2004上海高考第20题)如图所示，一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在装有汞的汞槽内，管内封闭有一定质量的空气，汞槽的截面积上下相同，是玻璃管截面积的5倍。开始时管内空气柱长度为6cm，管内外汞面高度差为50cm.将玻璃管沿竖直方向缓慢上移(管口未离开槽中汞)，使管内外汞面高度差变成60cm。(大气压强相当于75cmHg)求：(1)此时管内空气柱的长度.(2)汞槽内汞面下降的高度.(1)10cm(2)2cm综合问题疑难解析[作业]•练习部分：第61页1、4、5、7、8、12题；第10题选做