沪科版物理高一第二学期　第六章 D 压缩气体的应用-学案（无答案）

压缩气体的应用 【学习目标】 知道压缩气体及压缩气体的应用。通过了解压缩气体在生产、生活中的应用，感悟物理知识与日常生活的广泛联系，提高对科学的兴趣。 【学习重难点】 1．压缩气体的产生 2．压缩气体的应用 【学习过程】 一、要点辨析 1．压缩气体的产生 通常将储存在高压容器中的气体称为压缩气体。运用气体定律可获得压缩气体，例如对于一定质量的气体，温度不变、体积减小，或者体积不变、温度升高，它的压强都会升高，从而获得压缩气体。 2．压缩气体的应用 压缩气体在日常生活、生产和科研中有许多应用。例如利用压缩气体产生的力可用来开闭大型客车的车门、排出下沉潜艇水舱里的水。在航天事业中，宇航服中的压缩气体使宇航员的身体能感受到与在地面上时同样的大气压强。此外在高压锅中蒸煮食物时适当提高压强可使沸点适当升高。但又要采取措施，防止因压强过高而引起爆炸。在压缩气体的应用中常常会涉及到气体定律。 二、例题分析 【例】［小实验］一个圆柱形的杯子，内部高度大约为10cm，杯口直径为6cm，里面盛满水时，在杯口上盖上一片面积略大于杯口的硬纸片。当用于托住硬纸片翻转过来使杯口朝下，硬纸片不会落下。这是由于： _________________________________________________________________________。 如果在杯子里盛半杯水，同样在杯口盖上硬纸片，做相同的实验，当杯口朝下时，硬纸片还是不会落下，请通过计算分析其中的道理。（水的密度ρ＝1×103kg/m3，大气压强为p0＝1×105Pa） 【解答】当杯内充满水时，翻过杯子使杯口朝下，由于大气压能够支起10m多高的水柱，所以硬纸片不会落下。 如果杯内盛有半杯水，翻过杯口后，硬纸片也没有落下。研究杯内的气体，由于温度不变，满足玻意耳定律，那么初始压强p1为大气压强p0，翻过来后气体压强为p2＝p0－ρgh，ρ为水的密度，h为半杯水的高度。初始气体体积V1＝hS，末体积为V2＝（h＋x）S，其中x是气体柱长度的变化量，S为圆柱形杯子的横截面积。 由p1V1＝p2V2，代入数据得x＝5×10-4m。 也就是说，只要杯内气体柱增长5×10-4m，就能支持住杯中的水。而当翻过来后纸片会稍微向下有点弯曲，形成气体体积变化，从而支持起5cm高的水柱。 三、基本训练 A组 1．图（a）中将打气筒出口的橡皮管夹