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氣體的壓強跟體積的關系

時間:2022-08-17 08:30:52 高一物理教案 我要投稿
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氣體的壓強跟體積的關系

氣體的壓強跟體積的關系

濮陽市第五中學 卜德民

(一)教學目的

1.了解定量氣體的壓強和體積的關系。

2.了解打氣筒的構造和原理。

3.了解壓縮空氣的應用,培養(yǎng)學生分析問題的能力。

(二)教學重點 定量氣體的壓強跟體積的關系。

(三)教學難點 打氣筒的工作過程的敘述。

(四)教學過程

一、前言

前幾節(jié)課我們學習了大氣壓強,即包圍地球周圍的大氣層中的壓強,今天我們介紹某一容器中的氣體的壓強。所謂某一容器內的氣體的壓強,例如一個乒乓球內的氣體、自行車胎內的氣體的壓強。

二、氣體的壓強跟體積的關系

1.實驗。我們先做一個實驗。這是一個注射器,活塞位于筒的中部,用手指堵住前端的小孔,這樣筒內就封住了一部分空氣,空氣跟外界隔絕。這些氣體就是一定質量的氣體,F在,我們向前推活塞,筒內的定量氣體的體積變小,手指有什么感覺?(請幾位同學試試看)。這個實驗說明一定質量的氣體,體積越小,壓強越大。向后拉活塞,手指有什么感覺,怎樣解釋。

2.實驗。拿一根兩端開口的玻璃管,一端插入裝有水銀的容器內(邊講解邊演示)。用手指堵住上口,管內封住了一些空氣,而且這部分空氣的質量是不變的。請一位同學用刻度尺測量這段空氣柱的長。管內氣體的壓強等于大氣壓強。將管輕輕上提,下口仍在水銀面下,我們看到管內水銀面上升,說明管內氣體的壓強變小了。再用刻度測量空氣柱的長度,顯然氣體的體積增大了。

3.這兩個實驗中的氣體溫度沒有變化?梢姡跍囟炔蛔儠r,一定質量的氣體,體積越小,壓強越大;體積越大,壓強越小。

4.一定質量的氣體,壓強跟體積的關系在日常生活中經常得到應用。我們人體的呼吸就是這個道理。

人吸氣時,胸部擴張,肺泡同時擴散,肺的容積增大,肺內的氣體壓強變小,小于外界的大氣壓強,大氣壓將新鮮空氣壓入肺中。呼氣時則相反。胸部收縮,肺容積減小,肺內氣體壓強增大,超過了外界大氣壓,肺中的一部分氣體呼出體外。青少年積極參加體育鍛煉,提高胸部肌肉的力量,有利于增大肺的收縮和舒張,對增大肺活量和改善呼吸大有好處。

三、打氣筒

定量氣體的壓強和體積的關系還應用在打氣筒、抽氣機、空氣壓縮機和噴灑農藥的噴霧器上。

這是一個打氣筒,將它拆開,我們發(fā)現它的構造很簡單(邊講邊拆)。在金屬圓筒中有一個活塞,活塞上安裝一個橡皮圓盤,俗稱皮錢。它和金屬筒之間有空隙。活塞下壓時,活塞下的定量氣體體積變小,壓強增大,橡皮盤緊貼筒壁使氣體不能漏出,較大的壓強沖開輪胎的氣門芯進入輪胎。活塞上提時,活塞下邊的氣體體積增大,壓強減小,筒外的空氣順著橡皮盤周圍的縫隙進入活塞下邊。這樣往復運動,可以將大量的空氣打進輪胎(學生敘述)

根據打氣筒的原理和工作過程可知,打氣筒中的關鍵部件是橡皮盤,它必須大小合適、且成凹形。這為我們維修打氣筒提供了線索。

打氣筒可以使定量氣體的壓強增大到三個大氣壓,要得到壓強更大的壓縮空氣,應使用空氣壓縮機。我們這里只簡單介紹壓縮空氣的應用。

四、壓縮空氣的應用

在很多機器設備上都要使用壓縮空氣,礦山上用壓縮空氣開動風鎬、風鉆,電車和汽車用壓縮空氣開關車門;火車上用壓縮空氣制動等等。

請大家看課本第137頁的圖。這是利用壓縮空氣制動的示意圖。我們應練習看這種機器的示意圖。能根據平面圖想象出立體實物,根據靜止情況想象出工作時的運動情況。

1.我們先看構造。給大家一分鐘,能記住它。(學生回答)

2.再看圖,分清哪些部件是靜止的,哪些部件是可動的。(學生回答)

3.可運動的部件怎樣動(學生回答)。

4.誰主動、誰被動(學生回答)

請大家根據以上的觀察和分析,認真閱讀課本第137頁,結合示意圖填空。

五、總結。

今天我們學習的重點是一定的氣體在溫度不變時,體積越小、壓強越大,體積越大,壓強越小。以及應用這個道理制成了打氣筒。并介紹了壓縮空氣的應用。

六、作業(yè)

1.敘述打氣筒的工作原理及過程。

2.復習利用壓縮空氣制動的過程。

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