气体实验定律.doc

蒂气体实验定律羄羁教学目标***,其中一个发生变化,至少还要有一个随之变化,、分析,总结出决定气体压强的因素,重点掌握压强的计算方法,使学生能够灵活运用力学知识来解决热学问题,使学生的知识得到迁移,、过程,学会研究物理问题的重要方法——控制变量(单因素)法,明确气体实验定律表达式中各个字母的含义,引导学生抓住三个实验定律的共性,、、V、T确定后,气体的状态便确定了,在这里主要是气体压强的分析和计算是重点问题,在气体实验定律及运用气态方程的解题过程中,,分析总结出一般性的解题方法和思路,使学生明确:压强的分析和计算,其实质仍是力学问题,还是需要运用隔离法,进行受力分析,利用力学规律(如平衡)、内容到解题的方法、步骤上均有很多相似之处,复****时不要全面铺开,-马定律为重点内容,通过典型例题的分析,使学生学会抓共性,掌握一般的解题思路及方法,、气体的状态参量螃一定质量m的某种(摩尔质量M一定)理想气体可以用力学参量压强(p)、几何参量体积(V)和热学参量温度(T)来描述它所处的状态,当p、V、T一定时,气体的状态是确定的,当气体状态发生变化时,(p)薀我们学过计算固体压强的公式p=F/S,计算液体由于自重产生的压强用p=ρgh,那么(1)对密闭在容器中的一定质量的气体的压强能否用上述公式计算呢?(2)密闭气体的压强是如何产生的呢?和什么因素有关?(3)密闭气体的压强如何计算呢?:蚁(1)(2)是由于大量的气体分子频繁的碰撞器壁而形成的,和单位时间内、单位面积上的分子的碰撞次数有关,次数越多,产生的压强越大,而碰撞次数多,需单位体积内的分子数多,所以和单位体积内的分子数有关;还和碰撞的强弱有关,气体的温度越高,分子热运动越剧烈,[例1]在一端封闭粗细均匀的竖直放置的U形管内,有密度为ρ的液体封闭着两段气柱A、B,大气压强为p0,各部分尺寸如图2-1-1所示,求A、,典型解法如下:薈解法1:,h1受到向下的重力ρgSh1,A气体向下的压力pAS,大气向上的压力p0S,因为h1静止,所以羅pAS+ρgSh1=p0S薀pA=p0-ρgh1腿再取液柱h2为研究对象,由帕斯卡定律,h2上端受到A气体通过液体传递过来的向下的压力pAS,B气体向上的压力pBS,液柱自身重力ρgSh2,由于液柱静止,则肇pAS+ρgSh2=pBS蚅pB=p0-ρgh1+ρgh2薁解法2:求pB时,由连通器的知识可知,同种液体在同一水平面上的压强处处相等,取同一水平面CD,则芈pA=pBS-ρgh2蒆pB=p0-ρgh1+ρgh2蒅在教师的引导下同学们总结:(1)气体自重产生的压强很小,一般忽略不计;(2)对密闭气体,帕斯卡定律仍适用;(3)当整个系统处于静止或匀速运动中时,气体的压强可以用力的平衡的方法求解,也可以运用连通器的原理,[例2]如图2-1-2所示,一圆形气缸静置于水平地面上,气缸质量为M,活塞质量为m,活塞面积为S,,求气缸刚离开地面时,气缸内气体的压强(不计摩擦).蚀袆此题涉及到活塞、气缸、密闭气体,以谁为研究对象呢?活塞缓慢移动的含义是什么?气缸刚离开地面是什么意思?膆对例题2学生讨论大致有两种观点:,活塞受向上的外力F、自身的重力mg、大气向下的压力p0S、封闭气体向上的压力pS,因为活塞缓慢移动,所以可以认为活塞的每个态均为平衡态,则F+pS=mg+p0S(1)螈F、p均是未知数,,受向上的外力F、自身的重力(M+m)g、?讨论结果:受,但是因为整个系统上下左右均受到大气的作用,,所以F+N=(M+m)g膁当气缸刚离开地面时,罿N=0,F=(M+m)g (2)莂将(2)代入(1)得p=p0-Mg/,气缸受自身向下的重力Mg、封闭气体向上的压力pS、地面的支持力N、大气对气缸底部向上的压力p0S.(