玻意耳定律的应用课件.ppt

1、需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 玻意耳定律的应用知识要点知识要点问题讨论问题讨论课堂训练课堂训练课堂小结课堂小结需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 知识要点复习：知识要点复习：1、玻意耳定律实验装置及实验过程、玻意耳定律实验装置及实验过程(1)以以A管中封闭的气体为管中封闭的气体为研究对象研究对象；(2)注意注意A、B两管中液面的升降分析。两管中液面的升降分析。p0ABp0ABh1h2p0 ABh1h2h1h2h1h2p1=p0+h1p2=p0-h2p=p0p1=p0+h1p2=p0-h2p=p0p1=p0+h1p2=p0-h2p=p0p1=p0+h1p2=p0-h2p=p0问题讨论问

2、题讨论课堂训练课堂训练课堂小结课堂小结需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 知识要点复习：知识要点复习：2、玻意耳定律、玻意耳定律内容：内容：一定质量的气体，当温度不变时，气体的压强跟一定质量的气体，当温度不变时，气体的压强跟它的体积成反比。它的体积成反比。数学表示式：数学表示式：p1V1 p2V2 恒量恒量 上式中的恒量跟气体的质量、种类、温度有关。上式中的恒量跟气体的质量、种类、温度有关。图线（等温线）：图线（等温线）：TPVOPTTVABABABCDCCDD TTP1/VODACB问题讨论问题讨论课堂训练课堂训练课堂小结课堂小结需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 问题问题1：农村中常用

3、来喷射农药的压缩喷雾器的结农村中常用来喷射农药的压缩喷雾器的结构如图所示，构如图所示，A的总容积为的总容积为7.5L，装入药液后，药，装入药液后，药液上方体积为液上方体积为1.5L。关闭阀门。关闭阀门K，用打气筒，用打气筒B每次打每次打进进105Pa的空气的空气250cm3。问：。问：（1）要使药液上方气体的压强为）要使药液上方气体的压强为4 105Pa，打气筒，打气筒活塞应打几次？活塞应打几次？（2）当）当A中有中有4 105Pa的空气的空气后，打开后，打开K可喷射药液，直到可喷射药液，直到不能喷射时，喷雾器剩余多少不能喷射时，喷雾器剩余多少体积的药液体积的药液？BAK思路分析思路分析参考解

4、答参考解答继续思考继续思考高考原题高考原题1问题问题2,3,4需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 思路分析：思路分析：向喷雾器容器向喷雾器容器A中打气，是一个中打气，是一个等温压缩过等温压缩过程程。按实际情况，在。按实际情况，在A中装入药液后，药液上方不中装入药液后，药液上方不可能是真空，而已有可能是真空，而已有105Pa的空气的空气1.5L，把这部分，把这部分空气和历次打入的空气一起作为空气和历次打入的空气一起作为研究对象研究对象，变质，变质量问题便转化成了定质量问题。量问题便转化成了定质量问题。返回问题返回问题1向向A中打入空气后，打开阀门中打入空气后，打开阀门K喷射药液，喷射药液，A中

5、空气便经历中空气便经历了一个了一个等温膨胀过程等温膨胀过程。根据两。根据两过程中气体的初、末状态量，过程中气体的初、末状态量，运用玻意尔定律，便可顺利求运用玻意尔定律，便可顺利求解本题。解本题。BKA参考解答参考解答继续思考继续思考高考原题高考原题1需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 参考解答：参考解答：（1）以以A中原有空气和中原有空气和n次打入次打入A中的全部气中的全部气体为体为研究对象研究对象。由玻意耳定律，可得。由玻意耳定律，可得(依实际情况和依实际情况和题意题意,大气压强可取大气压强可取105Pa)p0（VnV0）=p1V 105（1.5+n250 10-3)=4 105 1.5

6、n=18(次次)需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 参考解答：参考解答：(2)打开阀门打开阀门K，直到药液不能喷射，直到药液不能喷射，忽略喷管忽略喷管中药液产生的压强中药液产生的压强，则此时，则此时A容器内的气体应等于外容器内的气体应等于外界大气压。以界大气压。以A容器内的气体作为容器内的气体作为研究对象研究对象，由玻意，由玻意耳定律，可得耳定律，可得 p1Vp0V V=L从而，从而，A容器内剩余药液的体积容器内剩余药液的体积V剩剩V总总V 7.5-6=1.5L65.1101045501Vpp思路分析思路分析返回问题返回问题1继续思考继续思考高考原题高考原题1需要更完整的资源请到 新世纪教育

7、网- 继续思考继续思考:要使药液全部喷出要使药液全部喷出,则需要打几次气？喷药前则需要打几次气？喷药前便打足气，与药液喷不完时再补打气，要使药液全便打足气，与药液喷不完时再补打气，要使药液全部喷出，两种情况的打气总次数相等吗？部喷出，两种情况的打气总次数相等吗？参考解答参考解答返回问题返回问题1高考原题高考原题1需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 参考解答：参考解答：设要使药液全部喷出，需要打设要使药液全部喷出，需要打n次气。次气。仍以仍以A中中原有空气和打入原有空气和打入A中的全部气体为研究对象中的全部气体为研究对象，由玻意耳定律，由玻意耳定律，可得可得p0（VnV0）=p0V总总 n 2

8、4次次喷药前打足气，与药液喷不完时再补打气，要使药液喷药前打足气，与药液喷不完时再补打气，要使药液全部喷出，全部喷出，两种情况的打气总次数是相等的两种情况的打气总次数是相等的。这是因为两种。这是因为两种情况中，未打气前药液上方空气的压强和体积均相同，每次情况中，未打气前药液上方空气的压强和体积均相同，每次打入打入A容器中的空气的压强和体积均相同，最终药液全部喷出容器中的空气的压强和体积均相同，最终药液全部喷出时时A容器中空气的压强和体积亦相同。容器中空气的压强和体积亦相同。30 102505.15.7VVV总总返回返回高考原题高考原题1需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 高考原题高考原题1：

9、2000年年理科综合能力测试理科综合能力测试(山西省卷山西省卷)第第29题题(14分分)某压缩式喷雾器储液桶的容量是某压缩式喷雾器储液桶的容量是5.7 103m3。往桶内倒入。往桶内倒入4.2 103m3的药液的药液后开始打气，打气过程中药液不会向外喷出。后开始打气，打气过程中药液不会向外喷出。如果每次能打进如果每次能打进2.5 104m3的空气，要使喷雾器内空的空气，要使喷雾器内空气的压强达到气的压强达到4标准大气压标准大气压应打气几次？这个压强能应打气几次？这个压强能否使喷雾器内的药液全部否使喷雾器内的药液全部喷完？（设大气压强为喷完？（设大气压强为1标标准大气压）准大气压）参考解答参考解

10、答进气口进气口喷液口喷液口问题问题1,2,3,4需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 参考解答：参考解答：设标准大气压为设标准大气压为p0，药桶中空气的体积为，药桶中空气的体积为V。打气打气N次以后，喷雾器中的空气压强达到次以后，喷雾器中的空气压强达到4标准大气压，打标准大气压，打入的气体在入的气体在1标准大气压下的体积为标准大气压下的体积为0.25 103m3，则根据，则根据玻意耳定律，玻意耳定律，p0（VN 0.25 103）=4p0V其中其中V5.7 103-4.2 103=1.5 103m3 代入数值，解得代入数值，解得 N18（次）（次）当空气完全充满药桶以后，如果空气压强仍然大于当

11、空气完全充满药桶以后，如果空气压强仍然大于大气压，则药液可以全部喷出。由玻意耳定律，大气压，则药液可以全部喷出。由玻意耳定律，4p0Vp 5.7 103 解得解得 p 1.053p0 p0所以，所以，药液可以全部喷出药液可以全部喷出。返回返回问题问题1,2,3,4需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 问题问题2：均匀均匀U形玻璃管竖直放置，用水银将一些空形玻璃管竖直放置，用水银将一些空气封在气封在A管内，当管内，当A、B两管水银面相平时，大气压强两管水银面相平时，大气压强支持支持72cmHg。A管内空气柱长度为管内空气柱长度为10cm，现往，现往B管中管中注入水银，当两管水银面高度差为注入水银

12、，当两管水银面高度差为18cm时，时，A管中空管中空气柱长度是多少？注入水银柱长度是多少？气柱长度是多少？注入水银柱长度是多少？xxxxxx10cmABxx18cm初态初态末态末态AB分析分析解答解答 以以A中空气柱为研究对象中空气柱为研究对象p1p072cmHg，V110S p2p01890cmHg，V2L2S 根根据玻意耳定律解得据玻意耳定律解得 L28cm A管中水银面上升管中水银面上升 x10 L2 2cm 注注入水银柱长度入水银柱长度 L182x22cm问题问题1,3,4需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 问题问题3:如图所示如图所示,竖直放置的连通器左、右两管为竖直放置的连通器左

13、、右两管为口径不同的均匀直玻璃管，横截面积口径不同的均匀直玻璃管，横截面积S右右2S左左,用用水银将空气封闭在右管中水银将空气封闭在右管中,平衡时左、右水银面平衡时左、右水银面相平，右管内水银面距管顶相平，右管内水银面距管顶l010cm。现将一活。现将一活塞从左管上口慢慢推入左管，直到右管水银面比塞从左管上口慢慢推入左管，直到右管水银面比左管水银面高出左管水银面高出h6cm为止。求此时左、右两为止。求此时左、右两管中气体的压强。已知大气压强管中气体的压强。已知大气压强p076cmHg,温温度不变。度不变。l0左左右右提示：提示：这是两个研究这是两个研究对象的问题，左、右对象的问题，左、右两管内

14、的封闭气体都两管内的封闭气体都遵从玻意耳定律，它遵从玻意耳定律，它们之间的们之间的几何关系和几何关系和压强关系压强关系是解决问题是解决问题的桥梁。的桥梁。分析与解答分析与解答课堂训练课堂训练1,2,3高考原题高考原题2问题问题1,2,4需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 左左右右左左右右几何关系几何关系:h1 S左左 h2 S右右 S右右2S左左 又又h1+h2 6cm h1 4cm h2 2cm .玻意耳定律玻意耳定律:对对左管气体左管气体 p1V1 p2V2 76 10S左左(p26)(10h1x)S左左 .对对右管气体右管气体 p1V1 p2V2 76 10S右右 p2 (10h2)S

15、右右 .联立联立，解得，解得 p295cmHg x 6.5 cm分析与解答：分析与解答：l0=10cmx=?h1h276cmHg6cm课堂训练课堂训练1,2,3高考原题高考原题2需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 高考原题高考原题2：2000年年物理物理(全国卷全国卷)第第17题题(11分分)一横截面积为一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动。的气缸水平放置，固定不动。气缸壁是导热的。两个活塞气缸壁是导热的。两个活塞A和和B将气缸分隔为将气缸分隔为 1、2两气室，达到平衡时两气室，达到平衡时1、2两气室体积之比为两气室体积之比为 3：2，如图所示。在室温不变的条件下，缓慢推，如图所示。在室温

16、不变的条件下，缓慢推动活塞动活塞A，使之向右移动一段距离，使之向右移动一段距离d。求活塞。求活塞B向向右移动的距离。不计活塞与气缸壁之间的摩擦。右移动的距离。不计活塞与气缸壁之间的摩擦。12AB思路分析与参考解答思路分析与参考解答问题问题1,2,3,4需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 思路分析与参考解答：思路分析与参考解答：因气缸水平放置，又不计活因气缸水平放置，又不计活塞的摩擦，故平衡时两气室内的压强必相等。塞的摩擦，故平衡时两气室内的压强必相等。设设初初态时气室内压强为态时气室内压强为p0，气室，气室1、2的体积分别为的体积分别为V1和和V2；在活塞；在活塞A向右移动向右移动d的过程中

17、活塞的过程中活塞B向右移动的向右移动的距离为距离为x；最后气缸内压强为；最后气缸内压强为p。因温度不变，。因温度不变，分别分别对气室对气室1和和2的气体运用玻意耳定律的气体运用玻意耳定律，得，得气室气室1 p0V1=p（V1SdSx）气室气室2 p0V2p（V2Sx）由（由（1）和（）和（2）两式解得）两式解得 x=V2d/(V1+V2)由题意由题意 V1/V23/2，得，得 x2d/5返回返回AB12问题问题1,2,3,4需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 问题问题4：如图所示，质量为如图所示，质量为M的汽缸置于水平的汽缸置于水平地面上，用横截面积为地面上，用横截面积为S、质量为、质量为m

18、的活塞封入的活塞封入长为长为 l 的空气柱，现用水平恒力的空气柱，现用水平恒力F向右拉活塞，向右拉活塞，当活塞相对汽缸静止时，活塞到汽缸底部的距当活塞相对汽缸静止时，活塞到汽缸底部的距离是多少？已知大气压强为离是多少？已知大气压强为p0，温度不变，不，温度不变，不计一切摩擦。计一切摩擦。分析讨论：分析讨论：起初起初，活塞左，活塞左右压强相等；右压强相等；后来后来，活塞，活塞所受合外力产生加速度，所受合外力产生加速度，用整体法可求出这个加速用整体法可求出这个加速度。另外度。另外，研究力、热综，研究力、热综合问题时，合问题时，要能灵活地变要能灵活地变换研究的对象换研究的对象。l参考解答参考解答课堂

19、训练课堂训练课堂小结课堂小结问题问题1,2,3需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 起初起初 p1 p0，V1lS 隔离活塞隔离活塞 （F p2S）p0Sma 而加速度而加速度 aF/（Mm）则则后来后来 p2p0MF/(M+m)S ，V2 lS 根据根据玻意耳定律玻意耳定律 p1V1 p2V2 代入解得代入解得 l Fl？起初起初后来后来SmMMFplp)(00参考解答：参考解答：l返回返回课堂训练课堂训练需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 课堂训练课堂训练课堂训练课堂训练1,2,3知识要点知识要点问题讨论问题讨论课堂小结课堂小结需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 课堂训练课堂训练1：潜

20、水艇的贮气筒与水箱相连。当贮潜水艇的贮气筒与水箱相连。当贮气筒中的空气压入水箱后，水箱便排出水，使潜气筒中的空气压入水箱后，水箱便排出水，使潜水艇浮起。某潜水艇贮气筒的容积是水艇浮起。某潜水艇贮气筒的容积是2m3，贮有，贮有压缩空气。一次，筒内一部分空气压入水箱后，压缩空气。一次，筒内一部分空气压入水箱后，排出水的体积是排出水的体积是10m3，此时筒内剩余空气的压强，此时筒内剩余空气的压强是是95 105Pa。设潜水艇位于水面下。设潜水艇位于水面下200m，在排，在排水过程中温度不变，求贮气筒内原来压缩空气的水过程中温度不变，求贮气筒内原来压缩空气的压强。（压强。（g取取10m/s2）参考解答

21、参考解答知识要点知识要点问题讨论问题讨论 课堂小结课堂小结课堂训练课堂训练2,3需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 参考解答：参考解答：设贮气筒中原来压缩空气的压强为设贮气筒中原来压缩空气的压强为p（1）对压入水箱后的那部分空气对压入水箱后的那部分空气，运用玻意耳定律得，运用玻意耳定律得 p1V1p1 V1 从而从而 V1 p1 V1/p1（p0+gh）V1/p1 （105+103 10 200）10/p 2.10 107/p （2）对贮气筒中剩余的空气对贮气筒中剩余的空气，由玻意耳定律得，由玻意耳定律得 p2V2p2 V2从而从而 V2 p2 V2/p2 95 105 2/p 1.90 1

22、07/p .又又 V1+V2 2（m3）.由由 三式，解得三式，解得 p2 107（Pa）返回返回课堂训练课堂训练2,3需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 课堂训练课堂训练2:如图所示如图所示,竖直放置的连通器左、右竖直放置的连通器左、右两管为口径不同的均匀直玻璃管，横截面积两管为口径不同的均匀直玻璃管，横截面积S右右2S左左,用水银将空气封闭在右管中用水银将空气封闭在右管中,平衡时左、平衡时左、右水银面相平，右管内水银面距管顶右水银面相平，右管内水银面距管顶l010cm。现将一活塞从左管上口慢慢推入左管，直到右管现将一活塞从左管上口慢慢推入左管，直到右管水银面比左管水银面高出水银面比左管水

23、银面高出h6cm为止。求活塞为止。求活塞推进的距离。已知大气压强推进的距离。已知大气压强p076cmHg,温度不温度不变。变。l0左左右右提示：提示：这是两个研究这是两个研究对象的问题，左、右对象的问题，左、右两管内的封闭气体都两管内的封闭气体都遵从玻意耳定律，它遵从玻意耳定律，它们之间的们之间的几何关系和几何关系和压强关系压强关系是解决问题是解决问题的桥梁。的桥梁。分析与解答分析与解答 课堂训练课堂训练1,3需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 课堂训练课堂训练3：如图所示，在小车上水平放置一如图所示，在小车上水平放置一个封有空气的均匀玻璃管，管长个封有空气的均匀玻璃管，管长60cm，封闭，

24、封闭气体的水银柱长气体的水银柱长15cm，且与管口平齐。外界，且与管口平齐。外界大气压强为大气压强为1.0 105Pa，已知水银密度为，已知水银密度为 13.6 103kg/m3。要使空气柱长度为管长的一。要使空气柱长度为管长的一半，小车的加速度大小应为，半，小车的加速度大小应为，方向为。方向为。提示提示课堂训练课堂训练1,2知识要点知识要点问题讨论问题讨论课堂小结课堂小结需要更完整的资源请到 新世纪教育网-(1)先以先以封闭气体封闭气体为研究对象，为研究对象，p1 1.0 105Pa，l145cm，l230cm，利用玻意耳，利用玻意耳定律定律p1V1 p2V2 求出求出 p2？（？（p21.

25、5 105Pa p0);60cml2提示：提示：ap2S p0S(2)再以再以水银柱水银柱为研究对象为研究对象,利用牛顿第二定律利用牛顿第二定律 p2S-p0S=ma,注意注意m=l S=13.6 103 0.15 S=2.04 103 S(kg),即可求出即可求出a=(1.5 105-1.0 105)/(2.04 103)24.5 m/s2p2S p0S(2)再以再以水银柱水银柱为研究对象为研究对象,利用牛顿第二定律利用牛顿第二定律 p2S-p0S=ma,注意注意m=l S=13.6 103 0.15 S=2.04 103 S(kg),即可求出即可求出a=(1.5 105-1.0 105)/

26、(2.04 103)24.5 m/s2，向右，向右水银柱水银柱60cml1返回返回课堂小结课堂小结需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 小结小结用玻意耳定律解题的一般步骤用玻意耳定律解题的一般步骤1、审清题意，画出示意图，确定、审清题意，画出示意图，确定研究对象研究对象被封闭的气体（满足质量不变的条件）。有时可被封闭的气体（满足质量不变的条件）。有时可使变质量气体问题转变为等质量气体问题。使变质量气体问题转变为等质量气体问题。2、分析气体、分析气体状态变化的过程状态变化的过程，确定，确定始末两状态始末两状态的压强与体积，并统一单位（不一定要用国际制的压强与体积，并统一单位（不一定要用国际制单位）单位）3、最后、最后用玻意耳定律列方程用玻意耳定律列方程解待求量，必要时解待求量，必要时还要考虑解答结果是否合理。还要考虑解答结果是否合理。知识要点知识要点问题讨论问题讨论课堂训练课堂训练需要更完整的资源请到 新世纪教育网- 感谢大家感谢大家 再见再见