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气体的压强跟体积的关系

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一)教学目的

1.了解定量气体的压强和体积的关系。

2.了解打气筒的构造和原理。

3.了解压缩空气的应用,培养学生分析问题的能力。

(二)教学重点 定量气体的压强跟体积的关系。

(三)教学难点 打气筒的工作过程的叙述。

(四)教学过程

一、前言

前几节课我们学习了大气压强,即包围地球周围的大气层中的压强,今天我们介绍某一容器中的气体的压强。所谓某一容器内的气体的压强,例如一个乒乓球内的气体、自行车胎内的气体的压强。

二、气体的压强跟体积的关系

1.实验。我们先做一个实验。这是一个注射器,活塞位于筒的中部,用手指堵住前端的小孔,这样筒内就封住了一部分空气,空气跟外界隔绝。这些气体就是一定质量的气体。现在,我们向前推活塞,筒内的定量气体的体积变小,手指有什么感觉?(请几位同学试试看)。这个实验说明一定质量的气体,体积越小,压强越大。向后拉活塞,手指有什么感觉,怎样解释。

2.实验。拿一根两端开口的玻璃管,一端插入装有水银的容器内(边讲解边演示)。用手指堵住上口,管内封住了一些空气,而且这部分空气的质量是不变的。请一位同学用刻度尺测量这段空气柱的长。管内气体的压强等于大气压强。将管轻轻上提,下口仍在水银面下,我们看到管内水银面上升,说明管内气体的压强变小了。再用刻度测量空气柱的长度,显然气体的体积增大了。

3.这两个实验中的气体温度没有变化。可见,在温度不变时,一定质量的气体,体积越小,压强越大;体积越大,压强越小。

4.一定质量的气体,压强跟体积的关系在日常生活中经常得到应用。我们人体的呼吸就是这个道理。

人吸气时,胸部扩张,肺泡同时扩散,肺的容积增大,肺内的气体压强变小,小于外界的大气压强,大气压将新鲜空气压入肺中。呼气时则相反。胸部收缩,肺容积减小,肺内气体压强增大,超过了外界大气压,肺中的一部分气体呼出体外。青少年积极参加体育锻炼,提高胸部肌肉的力量,有利于增大肺的收缩和舒张,对增大肺活量和改善呼吸大有好处。

三、打气筒

定量气体的压强和体积的关系还应用在打气筒、抽气机、空气压缩机和喷洒农药的喷雾器上。

这是一个打气筒,将它拆开,我们发现它的构造很简单(边讲边拆)。在金属圆筒中有一个活塞,活塞上安装一个橡皮圆盘,俗称皮钱。它和金属筒之间有空隙。活塞下压时,活塞下的定量气体体积变小,压强增大,橡皮盘紧贴筒壁使气体不能漏出,较大的压强冲开轮胎的气门芯进入轮胎。活塞上提时,活塞下边的气体体积增大,压强减小,筒外的空气顺着橡皮盘周围的缝隙进入活塞下边。这样往复运动,可以将大量的空气打进轮胎(学生叙述)

根据打气筒的原理和工作过程可知,打气筒中的关键部件是橡皮盘,它必须大小合适、且成凹形。这为我们维修打气筒提供了线索。

打气筒可以使定量气体的压强增大到三个大气压,要得到压强更大的压缩空气,应使用空气压缩机。我们这里只简单介绍压缩空气的应用。

四、压缩空气的应用

在很多机器设备上都要使用压缩空气,矿山上用压缩空气开动风镐、风钻,电车和汽车用压缩空气开关车门;火车上用压缩空气制动等等。

请大家看课本第137页的图。这是利用压缩空气制动的示意图。我们应练习看这种机器的示意图。能根据平面图想象出立体实物,根据静止情况想象出工作时的运动情况。

1.我们先看构造。给大家一分钟,能记住它。(学生回答)

2.再看图,分清哪些部件是静止的,哪些部件是可动的。(学生回答)

3.可运动的部件怎样动(学生回答)。

4.谁主动、谁被动(学生回答)

请大家根据以上的观察和分析,认真阅读课本第137页,结合示意图填空。

五、总结。

今天我们学习的重点是一定的气体在温度不变时,体积越小、压强越大,体积越大,压强越小。以及应用这个道理制成了打气筒。并介绍了压缩空气的应用。

六、作业

1.叙述打气筒的工作原理及过程。

2.复习利用压缩空气制动的过程。


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