气体的压强跟体积的关系

濮阳市第五中学 卜德民

（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。