2.6 气体状态参量（备课堂）-【上好课】2020-2021学年高二物理同步备课系列（粤教版选修3-3）

粤教版 高中物理选修3-3 第二章 问题一 1、打气筒打气，有啥感受？ 2、在炎热的夏天，给自行车胎打气应注意什么？ 用什么方法可以使凹进的乒乓球恢复原状？ 问题二 你看到了什么现象？ 为什么会出现这个现象？ 问题三 气体的状态参量 对于气体的某种性质均需用一个物理量来描述.如气体的热学性质可用温度(T)来描述,其力学性质可用压强(p)来描述，几何性质用体积(V)来描述. 研究气体的性质时，常用气体的体积、温度、压强来描述气体的状态。 状态参量: 描述气体性质的物理量叫状态参量. 一、气体的状态参量 体积、温度、压强 （一）体积 含义：指气体分子所能达到的空间 符号：V 单位：m3 （读作立方米） 常用单位：L(升) mL(毫升) 单位换算：1L=1dm3 1m3＝1000L 1mL=1cm3 气体的体积等于容器的容积。 （二）温度 定义：表示物体的冷热程度的物理量。 两种温度： 1、摄 氏 温 标: 字母 t 表示 日常生活采用 单位是℃（读作摄氏度） 2、热力学温标: 字母T 表示 国际上通用 单位是 K（读作开尔文，简称开） 3、两种温度的换算关系 T= （t+273）K，t=（T-273）℃ 绝对零度： 0k或-273℃ 温度的测量：温度计、温度传感器 （三）压强 产生原因：大量分子频繁持续地碰撞器壁而产生 定义:气体作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强。 （气体压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力）符号：p 单位：国际单位Pa，常用单位还有标准大气压(atm)、毫米汞柱 (mmHg)。 1 Pa＝1 N/m2， 1 atm＝1.013×105 Pa， 1 mmHg＝133 Pa， 1 atm＝76 cmHg＝760 mmHg。 1.从分子动理论观点来看，气体的压强是大量气体分子对器壁频繁碰撞的平均效果。 2.决定气体压强的大小的因素 微观因素：a.气体分子密度（即单位体积内分子的数目） b.气体分子平均动能 宏观因素：V不变时，T越大，P越大。 T不变时，V越小，P越大 气体压强是怎样产生的 ? 气体压强的微观意义 2.影响气体压强的因素: 气体分子的平均速率 气体分子的密集程度 温度T 体积V 单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的,但是大量分子频繁地碰撞器壁,对器壁产生持续、均匀的压力.所以从分子动理论观点看来,气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力． (微观因素) (宏观因素) 1.气体压强的产生 大量雨点对伞的撞击，使伞受到持续的作用力 即单位体积内气体分子的数目 (1)密闭容器中由于气体自身重力产生的压强极小，可忽略不计，故气体压强由气体分子碰撞器壁产生，大小由气体的体积和温度决定，与地球引力无关. (2)大气压强是由于空气受到重力作用而对浸在其中的物体产生的压强，如果没有地球引力作用，地球表面就没有大气，也就没有大气压强. (3)密闭容器内的气体和液体不同，液体的压强是由自身重力所产生的，在完全失重状态下将不再产生压强. 1、被密封气体压强的测量与计算 二、气体压强的确定 p p0 p p0 p p0 p=p0 p=p0+ρgh p=p0 -ρgh pS p0S mg pS=p0S+mg p0S pS pS=p0S p0S pS mg pS+mg=p0S p p0 p p0 p p0 ①参考液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程消去面积，得到液片两侧压强相等，进而求得气体压强。 封闭气体压强的计算：系统静止或匀速运动时气体压强的计算常用方法有以下几种。 例如，图中粗细均匀的U型管中封闭了一定质量的气体A，在其最低处取一液片B，由其两侧受力平衡可知 (pA＋ph0)S＝(p0＋ph＋ph0)S， 即pA＝p0＋ph。 ②力平衡法：选与封闭气体接触的液柱(或活塞、气缸)为研究对象进行受力分析，由F合＝0列式求气体压强。 ③连通器原理：在连通器中，同一种液体(中间液体不间断)的同一水平液面上的压强相等，如图中同一液面C、D处压强相等pA＝p0＋ph。 利用平衡观点求解玻璃管中封闭气体的压强时，压强p＝p0±ph，要正确理解h的意义，h为两气体液面的竖直高度差，若被封闭气体的液面低，h取正值，否则h取负值。 关键一点 自主活动 如图U型管内封闭着一定质量的气体，两管臂液面高度差为h，设大气压强为p0，液体密度为ρ则管内封闭气体的压强为多少？ p=p0+ρgh p=p0 -ρgh h h p0S (m1+m2)g pS p p0 示