1、氣體浮力和容積的關系,一定質量理想二氧化碳的狀態熱阻之間有哪些關系呢？用哪些方式來研究這三個量之間的關系？,硝化棉實驗,密閉二氧化碳的容積V減少，浮力p減小，氣溫T下降。,控制變量法：控制一個數學量不變，研究剩下兩個數學量之間的關系。,B.二氧化碳浮力和容積關系,1、等溫變化二氧化碳在室溫不變的情況下發生的狀態變化，稱作等溫變化。2、實驗研究,2、DIS實驗探究,(1)實驗目的：研究一定質量二氧化碳在氣溫保持不變時，它的浮力與容積的關系。(2)實驗器材：DIS、壓強傳感、注射器（針頭）。,注意：（1）二氧化碳質量要一定；（2）氣溫要保持不變。,針頭要密封,推拉活塞要平緩，手不能松開針頭,剖析實驗目
2、的，該實驗應注意哪些？,V,1,2,3,4,(3)數據檢測及剖析(4)推論：一定質量的二氧化碳在水溫不變時，浮力p和容積V成正比。,3、玻意耳定理,一定質量的某種二氧化碳，在氣溫保持不變時，它的浮力跟容積成正比，或則說，浮力跟容積的乘積保持不變。p1V1=p2V2,m一定，m=V玻意耳定理的另一表達式：p1/1=p2/2,幾點說明,一定質量的某種二氧化碳，在氣溫保持不變時，它的浮力跟容積成正比，或則說，浮力跟容積的乘積保持不變。,研究對象：一定質量的二氧化碳,適用條件：體溫保持不變,遵守規律：浮力和容積成正比,等溫線,V,P,O,A,B,狀態,狀態,AB表示過程,PA,VA,PB,VB,T,小
3、結：玻意耳定理內容：一定質量的二氧化碳，當氣溫不變時，二氧化碳的浮力跟它的容積成正比。物理表示式：p1V1p2V2恒量上式中的恒量跟二氧化碳的質量、種類、溫度有關。圖線（等溫線）：,T,P,V,O,A,B,P,1/V,O,D,A,B,一根長為L=50cm、一端封閉的粗細均勻的細玻璃管，用一段h=20cm的水銀柱將一部份空氣封閉在細玻璃管里。當玻璃管水平放置時，管內空氣柱長l1=10cm。求當玻璃管開口向下豎直放置時，管內空氣柱的寬度?（大氣浮力為P0=，全過程中二氧化碳氣溫不變）,例題1、,P0,P1,50cm,10cm,20cm,如圖所示，水銀柱水平放置時,設玻璃管的橫截面積
4、為S,內外二氧化碳浮力相等P1=P0=,二氧化碳容積V1=10S,例題剖析,P0,P2,50cm,20cm,L,玻璃管開口向下豎直放置時如圖所示,設氣柱寬度為l2cm,則二氧化碳容積V2=l2S,二氧化碳浮力P2=P0+PH=,PH,一根長為L=50cm、一端封閉的粗細均勻的細玻璃管，用一段h=20cm的水銀柱將一部份空氣封閉在細玻璃管里。當玻璃管水平放置時，管內空氣柱長l1=10cm。求當玻璃管開口向下豎直放置時，管內空氣柱的寬度?（大氣浮力為P0=，全過程中二氧化碳氣溫不變）,解：對管內封閉的空氣柱剖析初狀態V1=10SP1=P0=末狀態V
5、2=l2SP2=P0+PH=在此過程中二氧化碳氣溫不變，按照玻意耳定理得：P1V1=P2V2P110S=P2l2Sl2=760/96=7.9cm,解題方式,1、選擇研究對象2、分析二氧化碳的始末狀態3、判斷研究對象是否滿足玻意耳定理適用條件4、代入數據估算,P1V1=P2V2,由于二氧化碳氣溫不變，按照玻意耳定理得：,解：初：P1=？V1=？末：P2=？V2=？,注意：各化學量單位只需方程左右兩側一致即可，不一定轉換成國際單位,一課一練P82大氣壓強與體積的關系，6；P83，11；P84，14；P88，15,例題2、如圖所示，T1、T2是封閉在同一容器里的二氧化碳在不同的水溫下作等溫變
6、化時的等溫線，判定哪一根等溫線體溫高？,一課一練P85，1練習冊P70，5,p相等時，氣溫下降，容積減小；T1T2,例題3、一根長1m的一端封閉、粗細均勻的細玻璃管，開口向上豎直插入水銀槽中，已知管內被封閉的空氣柱長18cm，管內水銀面比槽內水銀面高40cm，外界大氣壓為。問：（1）若將玻璃管平緩向下提高，密閉二氧化碳的狀態熱阻將怎樣變化？管內外汞面高度差將如何變化？,假定法：假定p不變（水銀柱液面高度不變）；或二氧化碳V不變,密閉二氧化碳的T不變，容積V減小，浮力p減少，管內外汞面高度差h減小。,紅面書P83，9，10，13,（2）若要使管內空氣柱寬度變為原先的兩倍，需將玻璃管平緩提高
7、多少？,p2=76-(40+18+H-36)=54-H,初:V1=18SP1=76-40=末:V2=36Sp2=54-H由玻意耳定理得P1V1=P2V23618=（54-H）36H=36cm,例題4、一課一練P85，5農村中常拿來噴射化肥的壓縮噴霧器的結構如圖所示，A的總體積為7.5L，放入藥液后，藥液上方容積為1.5L。關掉球閥K，用打氣筒B每次打進1atm的空氣。(體溫保持不變，外界大氣壓為1atm)問：(1)要使藥液上方二氧化碳的浮力為4atm，打氣筒活塞應打幾次？,（2）當A中有4atm的空氣后，打開K可噴射藥液，直至不能噴射時，噴霧器剩余多少
8、體積的藥液？,思路剖析：向噴霧器容器A中打氣，是一個等溫壓縮過程。按實際情況，在A中放入藥液后，藥液上方不可能是真空，而已有1atm的空氣1.5L，把這部份空氣和歷次攻入的空氣一起作為研究對象，酸敗量問題便轉化成了定質量問題。,向A中攻入空氣后，打開球閥K噴射藥液，A中空氣便經歷了一個等溫膨脹過程。按照兩過程中二氧化碳的初、末狀態量，運用玻意爾定理，便可順利求解本題。,B,K,A,（1）以A中原有空氣和n次攻入A中的全部二氧化碳為研究對象。由玻意耳定理，可得p0（VnV0）=p1V1（1.5+n25010-3)=41.5n=18(次),p1,V,一課一練P83大氣壓強與體積的關系，8；P86，7,(2
9、)打開球閥K，直至藥液不能噴射，忽視機翼中藥液形成的浮力，則此時A容器內的二氧化碳應等于外界大氣壓。以A容器內的二氧化碳作為研究對象，由玻意耳定理，可得V=L因而，A容器內剩余藥液的容積V剩V總V7.5-6=1.5L,例題5、一根粗細均勻，兩端封閉的玻璃管水平放置，一段長57cm的水銀柱將玻璃管中的空氣柱分成兩段，寬度均為30cm，浮力均為。現將玻璃管平緩矗立上去，則上下兩段空氣柱的寬度分別為多少？,剖析：玻意耳定理只針對一部份二氧化碳而言，現今有兩部份二氧化碳，因而要分別對待。,A：初：p=,V=30S末：pA,VA=LASpV=pAVApA=2
10、280/LA,B：初：p=,V=30S末：pB,VB=LBSpV=pBVBpB=2280/LB,LA=40cmLB=20cm,一課一練P87，12,例：單車打氣單車輪胎中原有浮力為105Pa的空氣800cm3，現用打氣筒給它打氣，一次可攻入同浮力的空氣400cm3假如輪胎與地面接觸時單車輪胎體積為1600cm3，胎內外溫度相等且不變，在負重800N的情況下，輪胎與地面接觸面積為20cm2，應打氣兒下？,初狀態：p1=105PaV1=800+n400cm3末狀態：p2=F/S=800/（20*10-4）=4*105PaV2=1600
11、cm3,按照p1V1=p2V2代入數據得：n=14,補充例題：,例：如圖為測定肺活量的裝置示意圖（肺活量大小是一次呼出的空氣在大氣中的容積），A為倒扣在水底的開口圓筒，檢測后排盡其中的空氣，檢測時被測者竭力吸足空氣，再通過B將空氣呼出，呼出的空氣通過導管步入A內，使A浮起，已知圓筒A的質量為m，橫截面積為S，大氣浮力為P0，水的密度為，筒底浮出筒外海面的高度為h，則被測者的肺活量為多少？,筒內空氣：狀態1：p1=p0V1=?狀態2：p2=p0+mg/S=p0+ghV2=(h+h)S,按照p1V1=p2V2p0V1=(p0+mg/S)(h+m/S),例：潛水
12、艇排水潛水艇的貯氣筒與水箱相連。當貯氣筒中的空氣壓入水箱后，水箱便排出水，使潛水艇浮起。某潛水艇貯氣筒的體積是2m3，貯有壓縮空氣。一次，簡內一部份空氣壓入水箱后，排出水的容積是10m3，此時簡內剩余空氣的浮力是95個大氣壓。設潛水艇坐落海面下200m，在排水過程中氣溫不變，求貯氣筒內原先壓縮空氣的浮力。（g取10ms2，大氣浮力=105Pa）,貯氣筒內原先壓縮空氣：狀態1：p1=？V1=2m3狀態2：p2=95大氣壓V2=？M3步入水箱內二氧化碳：狀態1：p3=95大氣壓V3=V22M3狀態2：p4=P0+gh=1+103*10*200/105=21大氣壓V4=10M3,p1V1=p2V2p12=95V2,p3V3=p4V495(V22)=21*10,答案：P1=200大氣壓,
