高中物理 第二章体的状态参量 4页

气体的状态参量 ‎ 教学目标：‎ ‎1。学习掌握温度，体积，压强三个气体状态参量。‎ ‎2．知道气体状态与温度体积压强三个状态参量的关系。13。1气体的状态参量 ‎3．学会气体压强的计算。‎ 教学重点：温度，体积，压强三个气体状态参量。‎ 教学难点：气体压强的形成和计算。‎ 教学过程：‎ ‎（引入）研究物理学问题．要用—些物理量来描述研究对象．问题不同，所用的物理量也不同，在力学中．用位移、速度等物理量描述物体的机械运．现在研究气体的热学性质，要用什么物理量呢? 在物理学中．要用体积、压强、温度等物理量来描述气体的状态，并把这几个物理量叫做气体的状态参量．‎ ‎（板书）：气体的状态参量 一。温度：‎ 温度是表示物体冷热程度的物理量．从分子动理论的观点来看，温度是物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志．温度越高．物体内部分子的热运动越剧烈．‎ ‎（初中，宏观）表示物体冷热程度的物理量。‎ ‎（高中，微观）分子平均动能的标志。‎ 温标：温度的表示方法。‎ ‎(我们在初中学过热力学温度和摄氏温度．)‎ 我们学过用摄氏温度表示的温度:‎ 摄氏温度用符号t表示，单位是摄氏度，符号是℃．‎ 具体规定：在海平面上，在一个标准大气压下：‎ 冰和水的混合物的温度规定为：0℃‎ 水的沸点规定为：100℃‎ 在国际单位制中，用热力学温标表示的温度．叫做热力学温度．‎ ‎（热力学温度是国际单位制中七个基本量之一。）‎ 用符号T表示．它的单位是开尔文。简称开．符号是K．‎ 具体规定：将-273。15℃热力学温度的0K，用热力学温度和摄氏温度表示温度的间隔是相同的，即物体升高或降低的温度用开尔文和摄氏度表示在数值上是相同的．热力学温度与摄氏温度的数量关系是:‎ T＝t+273.15 K 二．体积：‎ 一定质量的气体占有某一体积．气体分子可以自由移动，因而气体总要充满整个容器．气体的体积就是指气体所充满的容器的容积．在国际单位制中．体积用V表示，它的单位是立方米，符号是：m3．体积的单位还有升、毫升，符号是：L、mL．．它们与立方米的关系是：‎ ‎1m3‎‎=‎10L(dm3)=106ml(cm3)‎ 三．压强：‎ ‎1．气体压强产生原因：气体分子频繁地碰撞器壁而产生的 ‎ ‎（气体对器壁有压力。这是气体分子频繁地碰撞器壁而产生的．用打气筒把空气打到白行车的车胎里去。会把车胎胀得很硬，就是因为空气对车胎有压力而造成的）．‎ ‎2．气体作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强．‎ 用P表示．在国际单位制中，压强的单位是：帕斯卡，符号是：Pa .‎ ‎1 Pa=1 N／m 标准大气压： 1atm=1.013×105Pa ‎1atm=76cmHg=760mmHg 液体压强的计算：P=ρgh （ρ液体的密度，h液体的竖直高度）‎ P.= ρgh=13.6×103×9.8×0.76=1.013×105Pa ‎ ‎3.压强的计算：‎ 在图13—1中．容器内的气体被活塞封闭着．当活塞静止不动时(活塞与器壁之间的摩擦不计)，容器内的气体对活塞的压力跟大气压对活塞的压力平衡．容器内气体的压强P等于大气压P。，即P=P.‎ 图13-1‎ ‎[例题]‎ 如图13—2所示．用长为A的一小段水银柱把气体封闭在玻璃管里．已知大气压为P0，玻璃管水平放置时(图甲)，被封闭的气体的压强P1是多大?玻璃管开口向上竖直放置时(图乙)，被封闭的气体的压强P2是多大?玻璃管开口向下竖直放置时(图丙)，被封闭的气体的压强P3是多大?‎ 分析和解：‎ 玻璃管水平放置时(图甲)，被封闭的气体的压强 P1等于大气压P0，即P1=P0‎ 玻璃管开口向上竖直放置时(图乙)，被封闭的气体的压强P2‎ 等于大气压P0加上水银柱产生的压强Ph＝ρgh 即 p2=P0+ρgh 玻璃管开口向下竖直放置时(图丙)，被封闭的气体的压强P3‎ 加上水银柱产生的压强PH=ρgh人等于大气压Po,即P3=P0-ρgh ‎ ‎(把一个充满气体的气球放人冰箱内，可以发现：随着气体温度的降低，压强和体积都改变了．这说明，一·定质量的气体，它的温度、体积和压强这三个量的变化是互相关联的．如果把——定质量的气体压缩到钢筒里，气体的体积缩小，同时压强增大，温室—上升．燃气在汽缸里工作的时候．体积膨胀，同时压强减小，温度降低．对于一定质量的气体来说，如果温度、体积和压强这三个量都不改变，我们就说气体处于一定的状态中．如果三个量中有两个发生了改变，或者三个都发生了改变．我们就说气体的状态发生了改变）‎ 一定质量的气体：温度，体积，压强一定————状态一定温度，体积，压强都改变————状态改变温度，体积，压强任两个改变——状态改变温度，体积，压强一个改变而其它两个不变，不可能。 ‎