B.氣體的壓強與體積的關系1.氣體的狀態(tài)參量1.氣體的狀態(tài)參量大家談氣體是物質存在的一種狀態(tài)，你認為氣體有哪些性質？應該如何來描述氣體的狀態(tài)？思考：快速壓縮氣體的現象（打氣筒給自行車輪胎充氣），筒內的氣體將發(fā)生怎樣的變化？氣體的體積、壓強、溫度均發(fā)生變化。氣體的狀態(tài)參量：體積、壓強和溫度（1）氣體的體積Volume氣體無一定的體積，氣體分子所能達到的空間范圍稱為氣體的體積，用字母V來表示。體積的國際單位是m3（立方米）深入理解：容器的容積即為氣體的體積常用的單位還有“升”，符號是“L”。1L=1dm3，1m3=103L=106mL。（2）氣體的溫度Temperature描述物體冷熱程度和物理量氣體溫度是氣體平均動能的量度國際單位是K（開爾文）常用溫度t單位是℃（攝氏度）T=273+t(3)氣體的壓強pressure容器壁單位面積上所受的壓力就是氣體的壓強

p=F/S國際單位：Pa（帕斯卡）大氣壓強為：相當于76厘米汞柱產生的壓強

p0=ρgh=13.6×103×9.8×0.76=1.013×105Pa思考：氣體的壓強是怎樣產生的？壓強的微觀本質由于氣體內大量分子做無規(guī)則運動過程中，對容器壁頻繁撞擊的結果。氣體壓強的計算用液體封閉氣體如圖所示，一粗細均勻、豎直開口向上的玻璃管子內用長為h、密度為ρ的液柱封閉了一段空氣。若玻璃管橫截面積為S，外界大氣壓強為p0，求管內被封閉氣體的壓強。hp=p0+mg/s=p0+ρvg/sp=p0+ρhsg/sp=p0+ρgh計算圖中各情況下，被封閉氣體的壓強。(外界大氣壓強p0=75厘米汞柱,圖中液體為水銀)

P1=1.01*105PaP2=0.67*105PaP3=0.83*105PaP4=0.67*105PaP5=1.17*105Pa公式p=p0±ρgh

h表示液面高度差當液柱壓縮封閉氣體時取“+”號當液柱有使氣體體積增大趨勢時取“-

”號如圖所示，在一端封閉的U形管內，三段水銀柱將空氣柱A、B、C封在管中，在豎直放置時，AB兩氣柱的下表面在同一水平面上，另兩端的水銀柱長度分別是h1和h2，外界大氣的壓強為p0，則A、B、C三段氣體的壓強分別是多少？pA=pB=p0+ρgh2pC=pB–ρgh1=p0+ρg(h2–

h1)四個長方體容器中被光滑的活塞封閉一定質量的氣體。如圖4–1–4所示，M為重物質量，F是外力，p0為大氣壓,S為活塞面積，m為活塞質量，則壓強各為：

p0p0+(M+m)g/Sp0+F/S-mg/Sp0-F/S+mg/S公式p=p0±F/SF為垂直于S的作用力，若不垂直則可進行分解求出其垂直分力當F有壓縮封閉氣體作用時取“+”號當F有使封閉氣體體積增大趨勢時取“-”號如圖所示，一個橫截面積為S的圓柱形容器豎直放置，金屬圓板的上表面是水平的，下表面是傾斜的，下表面與水平面的夾角為θ。圓板質量為M，不計圓板與內壁間的摩擦，若大氣壓為p0，則被圓板密封的容器內的氣體的壓強p等于：A．p0＋(Mgcosθ/S)B．(p0/cosθ)＋(Mg/Scosθ)

C．p0＋(Mgcos2θ/S)D．p0＋(Mg/S)

解：以活塞為研究對象，分析活塞的受力情況，如圖所示，由于活塞處于靜止狀態(tài)，活塞所受的力在豎直方向的分量和一定為零。則有

p0S＋Mg－pS’cosθ＝0

其中S’是金屬圓板下表面的面積，顯然S’＝S/cosθ

由(1)(2)兩式解得p＝p0＋Mg/S

因此，正確的選項是D。

如圖氣缸固定，活塞質量為m=1.00千克，面積S=100厘米2。重物質量為M=1.50千克，活塞與氣缸壁之間的摩擦不計，活塞不漏氣。大氣壓強為Po=1.0×105帕。把整個裝置放在升降機的水平地板上，當升降機以a=6.00米/秒2的加速度勻加速上升時，封閉氣體的壓強為多大(g取10米/秒2)?解：以活塞和重物為整體受力分析對象。受力情況如右圖所示(M+m)g為整體重力，PoS為大氣壓力，PS為氣缸內氣體的壓力。根據牛頓第二定律有：PS-(PoS+Mg+mg)=(M+m)aP=Po+=1.0×105+(1.5+1.0)(10+6.00)/(100×10-4)=1.04×105帕即封閉氣體壓強為1.04×105帕。如圖所示，兩個氣缸A和B被活塞各封住一部分氣體，活塞面積比SA:SB=2:1，氣缸A內氣體壓強pA=10atm(標準大氣壓)，外界為一個標準大氣壓，則氣缸B中氣體壓強pB=

個標準大氣壓。

對活塞整體受力分析根據平衡條件PASA+P0SB=PBSB+P0SA2.氣體的壓強與體積的關系演示實驗在一只錐形瓶中放入一個氣球，把氣球的開口翻在錐形瓶的瓶頸上，然后向氣球吹氣，將會發(fā)生什么現象？為什么？歷史回眸玻意耳首先研究的對象是空氣。通過對空氣物理性質的研究，特別是真空實驗，他認識到真空所產生的吸力乃是空氣的壓力。他做了一系列實驗來考察空氣的壓力和體積的關系，并推導出空氣的壓力和它所占體積之間的數學關系--“空氣的彈性和它的體積成反比”。英國科學家羅伯特·玻意耳，《懷疑派化學家》，譽稱“玻意耳把化學確立為科學”。探索研究

（DIS實驗）實驗裝置玻意耳定律表述一：一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強跟體積成反比。表述二：一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強跟體積的乘積不變。玻意耳定律的數學表達式：適用條件：壓強不太大（與大氣壓相比）溫度不太低（與室溫相比）。氣體的等溫變化圖象

（1）等溫圖象的特點：等溫線是雙曲線，溫度越高，其等溫線離原點越遠。如圖所示：兩條曲線分別對應的溫度為：T1<T2；（2）在P－圖象中為一條過原點的直線，同理T2>T1。例題

某個容器的容積是10L，所裝氣體的壓強是20×105Pa。如果溫度保持不變，把容器的開關打開以后，容器里剩下的氣體是原來的百分之幾？設大氣壓是1.0×105Pa。解

設容器原裝氣體為研究對象。初態(tài)

p1=20×105PaV1=10LT1=T末態(tài)

p2=1.0×105PaV2=？LT2=T由玻意耳定律

p1V1=p2V2得