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第1章 分子动理论与气体实验定律
第4节 科学探究：气体压强与体积的关系
［学习目标1］知道气体的状态参量。
［学习目标2］了解气体压强产生的原因，能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义。
［学习目标3］知道温度的表示方法；理解摄氏温度和热力学温度的转换关系。
知识点一 气体的状态参量
1．气体的体积V：气体的体积是指气体分子能够到达的空间，通常等于容器的 。
2．气体的温度T：温度是描述物体 的物理量，也是物体内 的标志。
3．气体的压强p：气体内部各个方向都存在压强，这种压强称为气体压强，简称 。
（1）气体压强的微观解释：容器中的气体分子在做无规则运动时，容器壁受到分子的 。每个分子撞击容器壁产生的力是短暂的、不连续的，但大量分子的 就会使容器壁受到一个稳定的压力，从而产生压强。
（2）气体压强的影响因素：气体的压强与气体 和单位体积的 有关，温度越高，单位体积内的分子数越多，气体的压强越大。
【探究导学】对气体压强微观解释的理解
如图所示，密闭容器内，封闭一定质量的气体，气体的压强是由气体分子间的斥力产生的吗？
（3）气体压强的计算。
①如图所示，气缸内气体压强为p，由质量为
m、面积为S的光滑活塞受力平衡可知p= 。
②如图所示，静止的玻璃管内，长度为h、密度为p的液体封闭着一定质量的气体，其压强p可选取液柱底部横截面面积为S的薄液片求得。由薄液片受力平衡得到p＝ 。若玻璃管内的液体为水银，且气压单位选用cmHg，水银柱长度单位选用cm，则玻璃管内的气压可表示为p＝ 。
【探究导学】封闭气体压强的计算
1.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h，上端空气柱长为l，如图所示。假设大气压强为pgH，若用等压面法求解封闭气体的压强，则应选哪个液面为等压面？请列出方程式并解出结果。
2.如图所示，气缸置于水平地面上，气缸横截面积为S，活塞质量为m，设大气压为po。若求封闭气体的压强，研究对象应取什么？请列出方程式并解出结果。
［学习目标4］通过实验探究一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积的关系。
知识点二 探究气体压强与体积的关系
1．实验目的。
（1）探究一定质量的气体在温度不变的条件下压强与体积的关系。
（2）学习气体压强的测量方法。
2．实验器材。
气压计、玻璃管、铁架台、活塞等。
3．实验原理与设计。
以玻璃管内封闭的气体为研究对象，可由气压计读出管内气体的压强，从玻璃管的刻度上直接读出管内气体体积。在保持气体温度不变的情况下，改变气体体积，测量多组数据即可研究气体压强与体积之间的关系。
【科学思维】
1．思考判断。
（1）摄氏温度和热力学温度都是从零开始的。 ( )
（2）温度升高20℃也就是升高了20K。 ( )
（3）气体压强是由气体分子所受的重力而产生的。 ( )
（4）气体分子的平均速率越大，气体的压强就越大。 ( )
（5）封闭一定质量的气体，温度不变，体积变小，压强增大。 ( )
2．思维探究。
（1）-10℃与10K哪个温度高？是不是带负号的温度一定低于带正号的温度？
（2）能否用雨滴撞击伞面时影响压力（压强）大小的因素来比拟说明影响气体压强的因素？

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