1.气体的等温变化.doc
物理81气体的等温变化
03
等温变化的公式和定律
波意尔定律
总结词
描述气体压力与体积之间的关系
详细描述
波意尔定律指出，在等温条件下，气体的压力与体积成反比关系，即当气体的 体积增大时，其压力减小，反之亦然。
查理定律
总结词
描述气体温度与体积之间的关系
详细描述
查理定律指出，在等压条件下，气体的温度与体积成正比关系，即当气体的温度升高时，其体积增大，反之亦然。
盖吕萨克定律
总结词
描述气体压力与温度之间的关系
详细描述
盖吕萨克定律指出，在等容条件下，气体的压力与温度成正比关系，即当气体的温度升高时，其压力 增大，反之亦然。
04
等温变化的实验验证
实验设备与材料
实验器材
压力计、温度计、气瓶、恒温水槽、 气体混合器。
实验材料
不同种类的气体（如氢气、氧气、氮 气等）。
等温过程与其他物理过程的耦合
等温过程常常与等压、等容过 程相互耦合，需要综合考虑多 种物理因素对气体状态的影响。
ห้องสมุดไป่ตู้
等温过程中，气体分子之间的 碰撞和相互作用也会影响气体 的状态和性质。
在实际应用中，等温过程往往 伴随着化学反应或相变过程， 需要深入研究其动力学和热力 学特性。
新技术与新方法的探索
随着实验技术和测量技术的发展，新的实验手段和测量方法不断涌现，为研究气体 的等温变化提供了更多可能性。
物理81气体的等温 变化
目录
• 引言 • 等温变化的基本概念 • 等温变化的公式和定律 • 等温变化的实验验证 • 等温变化的实例应用 • 等温变化的挑战与未来发展
01
引言
主题简介
主题定义
等温变化是指气体在恒定温度下 发生的物理变化，主要涉及到气 体的压力、体积和温度之间的关 系。
气体的等温变化(高中物理教学课件)完整版5
解： 研究封密气体
80mm
初状态压强: p1 (768 750)mmHg 18mmHg
初态体积 :V1 80S
740mm
末状态压强: p2 ( p0 '740)mmHg
末状态体积 :V1 80S (750 740)S 90S
( A) A.D→A是一个等温过程 B.A→B是一个等温过程 C.A与B的状态参量相同 D.B→C体积减小，压强 减小，温度不变
例3.如图所示，一端开口、另一端 封闭的玻璃管内用水银柱封闭一定 质量的气体，保持温度不变，把管 子以封闭端为圆心，从开口向上的 竖直位置逆时针缓慢转到水平位置 的过程中，可用来说明气体状态变 化的p-V图像是 ( C )
注意：一个大气压代表的压强可以写成： p=1atm=76cmHg=ρ水银gh=1.013×105Pa
一.气体的等温变化
我们首先研究一种特殊的情况：一定质量的气体， 在温度不变的条件下，其压强与体积变化时的关 系。 这个过程叫做等温变化。
二.实验探究 1.实验装置：如右图 2.实验器材：铁架台、注射器、 橡胶套、气压计（压力表）、 刻度尺、游标卡尺
3.实验对象：被密封的一定质 量的空气
4.实验思路：在温度不变的情 况下，测量气体在不同体积时 的压强，再分析气体压强与体 积的关系。
二.实验探究 5.数据测量： 空气柱的体积V：用刻度尺测量空气柱的长度l， 用游标卡尺测量注射器的内径d，算出横截面积S， 体积V＝S·l（有的注射器可以直接读出积V） 空气柱的压强p：从与注射器内空气柱相连的压力 表读取
四.气体等温变化的p－V图像
1.p－V图像：一定质量的气体的p－V图像为一条
1、气体的等温变化
由活塞受力平衡得：p2 S mg p0 S mg 5 0.8 10 Pa , V2 L2 S 末态：p2 p0 S
由玻意耳定律 p1V1 p2V2 得
p1L1 p2 L2
p1 L1 L2 15cm p2
二、P-V图像（等温线）
p p
A · 0
·
B
1/V
0
就容器而言，里面气体的跑了，似乎是变质量问 题，但是若我们视容器内气体“出而不走”，那 么质量就不变了。
练习2
一个足球的容积是2.5L,用打气筒给这个足球 打气,每打一次都把体积为125mL、压强与大气 压强相同的空气打进去,如果足球在打气前就 已是球形，内部空气压强与大气压相同,那么 打了20次以后,足球内部空气的压强是大气压 的多少倍?（设足球内部的温度保持不变）
⑨
M
p0s
以活塞为研究对象 mg+PS = P0S
S
mg ps
m
⑩
S
m
M
以气缸为研究对象 Mg+PS = P0S
例题
如图所示， 长为1m，开口竖直向上的玻璃管内，封闭着长为15cm 的水银柱，封闭气体的长度为20cm，已知大气压强为75cmHg，求： （1）玻璃管水平放置时， 管内气体的长度。 （2）玻璃管开口竖直向下时， 管内气体的长度。 （假设水银没有流出）
1、内容：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强 跟体积成反比
1 P V
C P V
2、表达式：
PV C
P
P 1V1 P 2V2
P
3、图像：
V
4、适用范围：温度不太低，压强不太大
1/V
5、特点: (1)等温线是双曲线的一支。
气体的等温变化
气体的等温变化一、探究气体等温变化的规律1．状态参量研究气体性质时，常用气体的温度、体积、压强来描述气体的状态。
2．实验探究二、玻意耳定律1．内容一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。
2．公式pV＝C或p1V1＝p2V2。
3．条件气体的质量一定，温度不变。
4．气体等温变化的p -V图像气体的压强p随体积V的变化关系如图8-1-1所示，图线的形状为双曲线，它描述的是温度不变时的p -V关系，称为等温线。
一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。
图8-1-11．自主思考——判一判(1)一定质量的气体压强跟体积成反比。
(×) (2)一定质量的气体压强跟体积成正比。
(×)(3)一定质量的气体在温度不变时，压强跟体积成反比。
(√)(4)在探究气体压强、体积、温度三个状态参量之间关系时采用控制变量法。
(√) (5)玻意耳定律适用于质量不变、温度变化的气体。
(×) (6)在公式pV ＝C 中，C 是一个与气体无关的参量。
(×) 2．合作探究——议一议(1)用注射器对封闭气体进行等温变化的实验时，在改变封闭气体的体积时为什么要缓慢进行？提示：该实验的条件是气体的质量一定，温度不变，体积变化时封闭气体自身的温度会发生变化，为保证温度不变，应给封闭气体以足够的时间进行热交换，以保证气体的温度不变。
(2)玻意耳定律成立的条件是气体的温度不太低、压强不太大，那么为什么在压强很大、温度很低的情况下玻意耳定律就不成立了呢？提示：①在气体的温度不太低、压强不太大时，气体分子之间的距离很大，气体分子之间除碰撞外可以认为无作用力，并且气体分子本身的大小也可以忽略不计，这样由玻意耳定律计算得到的结果与实际的实验结果基本吻合，玻意耳定律成立。
②当压强很大、温度很低时，气体分子之间的距离很小，此时气体分子之间的分子力引起的效果就比较明显，同时气体分子本身占据的体积也不能忽略，并且压强越大，温度越低，由玻意耳定律计算得到的结果与实际的实验结果之间差别越大，因此在温度很低、压强很大的情况下玻意耳定律也就不成立了。
气体的等温变化
第一节气体的等温变化学习目标1.知道描述气体状态的三个状态参量。
2.知道什么是气体的等温变化，了解研究等温变化的演示实验装置和实验过程。
4.理解等温变化的图象，并能利用图象分析实际问题。
3.知道玻意耳定律的适用条件，理解玻意耳定律的内容和公式，能用玻意耳定律计算有关问题。
一、探究气体等温变化的规律1.气体状态参量：气体的三个状态参量为压强p、体积V、温度T。
2.等温变化：一定质量的气体，在温度不变的条件下其压强与体积的变化关系。
二、玻意耳定律1.内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。
2.表达式：p1V1＝p2V2 或pV＝常数C 或p1p2＝V2V1。
3、理解：(1).成立条件：①玻意耳定律p1V1＝p2V2是实验定律，只有在气体质量一定、温度不变的条件下才成立。
②温度不太低，压强不太大。
(2).常量C：玻意耳定律的数学表达式pV＝C中的常量C不是一个普适恒量，它与气体的种类、质量、温度有关，对一定质量的气体，温度越高，该恒量C越大。
三、气体等温变化的p－V图象1.概念：如图，一定质量的理想气体的p－V图线的形状为双曲线，它描述的是温度不变时的p－V关系，称为等温线。
2.分析：一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。
3、理解等温线（1）一定质量的某种气体在等温变化过程中压强p跟体积V的反比关系，在p-V 直角坐标系中表示出来的图线叫等温线。
（2）一定质量的气体等温线的p-V图是双曲线的一支。
（3）等温线的物理意义：图线上的一点表示气体的一个确定的状态。
同一条等温线上各状态的温度相同，p与V 的乘积相同。
不同温度下的等温线，离原点越远，温度越高。
四、气体等温变化图象的应用步骤(1)明确图象类型：确定是p－V图象还是p－1V图象。
(2)确定研究过程：①明确研究的初状态和末状态。
②明确由初状态到末状态的变化过程。
(3)应用图象规律：①在p－V图象中，沿远离横纵坐标轴方向，温度越来越高。
气体的等温变化 (1)
② 液面与外界大气相接触。则对与大气接触的液柱或
者活塞受力分析，列方程。
③ 帕斯卡定律：加在密闭静止液体（或气体）上的压 强能够大小不变地由液体（或气体）向各个方向传 递（注意：适用于密闭静止的液体或气体） ④ 连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液体 不间断）的同一水平面上的压强是相等的。
2.计算的方法步骤
气体的等温变化
气体的状态参量
1、温度 热力学温度T ：开尔文
T = t ＋ 273 K
体积 V 单位：有L、mL等 压强 p 单位：Pa（帕斯卡）
2、体积
3、压强
问题
一定质量的气体，它的温度、体积 和压强三个量之间变化是相互对应的。我 们如何确定三个量之间的关系呢？
方法研究 ☆ 控制变量的方法 在物理学中，当需要研究三个物理量 之间的关系时，往往采用“保持一个量不 变，研究其它两个量之间的关系，然后综 合起来得出所要研究的几个量之间的关 系”，
解 设容器原装气体为研究对象。 初态 p1=20×105Pa V1=10L 末态 p2=1.0×105Pa V2=？L 由玻意耳定律 p1V1=p2V2得
T1=T T2=T
即剩下的气体为原来的5％。 就容器而言，里面气体质量变了，似乎是变质量 问题了，但若视容器中气体出而不走，就又是质量不 变了。
应如何操作？压强又如何表达？ ①.注射器内一定质量的气体. ②.压强、体积（体积的变化与空气 柱的长度有关） ③.变化过程十分缓慢、容器透热、环 境恒温；手不要握住注射器的外管。 ④.柱塞上涂上凡士林密封 ⑤.压强增大，体积减小；
装置竖直
结 论
实验结论
在温度不变时，压强p和体积V成反比。
玻意耳定律
72×10s=（72+18）×（10-x）s
《气体的等温变化》 讲义
《气体的等温变化》讲义一、引入在我们的日常生活中，气体无处不在。
从我们呼吸的空气到气球中的氢气，气体的性质和变化对我们的生活和科学研究都有着重要的影响。
今天，我们就来深入探讨气体的一种重要变化——等温变化。
想象一下，你给一个气球充气，气球的体积会随着你充入气体的量而改变。
但如果在这个过程中，温度保持不变，那么气体的压强和体积之间会存在怎样的关系呢？这就是我们要研究的气体等温变化。
二、气体的状态参量在研究气体的等温变化之前，我们先来了解一下描述气体状态的几个参量。
1、体积（V）气体所占的空间大小就是体积。
单位通常是立方米（m³）、升（L）等。
2、压强（p）气体对容器壁单位面积上的压力叫做压强。
单位是帕斯卡（Pa），常用的还有标准大气压（atm）、毫米汞柱（mmHg）等。
3、温度（T）温度是表示物体冷热程度的物理量。
在热力学中，常用的温度单位是开尔文（K）。
这三个参量能够完整地描述气体的状态。
当其中一个或多个参量发生变化时，气体的状态就会改变。
三、等温变化的实验探究为了研究气体的等温变化，我们可以进行一个简单的实验。
实验装置：一个带有活塞的密闭气缸，气缸上连接有压强计，可以测量气缸内气体的压强。
实验步骤：1、将气缸内的气体加热到一定温度，并保持温度不变。
2、改变活塞的位置，从而改变气缸内气体的体积。
3、记录不同体积时对应的气体压强。
通过实验数据的分析，我们可以发现，在温度不变的情况下，气体的压强和体积之间存在着一定的关系。
四、玻意耳定律经过大量的实验和研究，科学家们总结出了气体等温变化的规律，这就是玻意耳定律。
玻意耳定律：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强 p 与体积 V 成反比，即 pV ＝常数。
数学表达式为：p₁V₁＝ p₂V₂这里的 p₁、V₁是气体在初始状态下的压强和体积，p₂、V₂是气体在末状态下的压强和体积。
五、对玻意耳定律的理解1、适用条件玻意耳定律适用于一定质量的、温度不变的理想气体。
1、气体的等温变化详解
潜的过程中气体的状态变化为等温过程.
设潜入水下的深度为h,玻璃管的横截面积为S.气体的初末
状态参量分别为
初状态:p1=p0,V1=12S.
末状态:p2=p0+ρgh,V2=10S.
由玻意耳定律p1V1=p2V2,得p0
p0 +ρgh
=
10.S
12S
解得:h=2 m.
答案:2 m
一、选择题（本大题共7小题，每小题5分，共35分，每 小题至少一个选项符合题意） 1.如图1为一定质量的气体的两条等温线,则下列关于各 状态温度的说法正确的有（ ）
答案：20 cm
1.描述气体状态的参量是指
（）
A.质量、温度、密度
B.温度、体积、压强
C.质量、压强、温度
D.密度、压强、温度
【解析】选B.气体状态参量是指温度、压强和体积，
B对.
2.如图8-1-6所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相
连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感
知管中的空气压力，从而控制进水量.设温度不变，洗衣
V
再次将气体打入时，需用力越大即越费劲.
一个体积为V的钢瓶中，装有压强为p的理想 气体．在恒温情况下，用容积为ΔV的抽气机抽 气，如图8－1－15所示．求抽n次后钢瓶中的气 体压强多大？
图8－1－15
解析：由于每一次抽气均为等温变化过程，可根 据玻意耳定律得 第一次抽气：pV＝p1(V＋ΔV) 可得 p1＝V＋pVΔV 第二次抽气：p1V＝p2(V＋ΔV) 可得 p2＝V＋p1VΔV＝pV＋VΔV2 ……
1、气体的等温变化详解
• 一、玻意耳定律 • 1．气体状态参量 • 气体的三个状态参量为 温度 、体积 、压强 ． • 2．实验探究 • (1)实验装置：如图所示，实验的研究对象是被封闭的
1.气体的等温变化
思考：同一气体，不同温度下的等温线是不同
的，请判断出下图中哪条等温线的温度高？理由 是什么？ p
t2 t1
t2 t1
0
V
不同温度下的等温线，离原点越远，温度越高。
例题：一定质量的气体由状态A变到状 态B的过程如图所示，A、B位于同一双 曲线上，则此变化过程中，温度（ ） B
A、一直下降 C、先下降后上升 B、先上升后下降 D、一直上升
第八章《气体》
8.1《气体的等温变化》
生活中的物理
烈日下自行车爆胎 热气球
知识准备
1、描述气体的三个状态参量 体积（V）、压强（P） 温度（T）、 2、控制变量法
一、等温变化
一定质量的气体，在温度不变时发 生的状态变化过程，叫做气体的等温 变化。
猜想：
温度不变时，气体的压强 和体积之间有什么关系？
解： P1=P0=72cmHg，V1=10S， P2=P0+18＝90cmHg V2＝(10-x)S 由玻意耳定律有P1V1= P2V2代入数据解得x=2cm 注入水银长度为18+2x=22cm
例3 密闭圆筒内有一质量为100g的活塞， 活塞与圆筒顶端之间有一根劲度系数 k=20N/m的轻弹簧；圆筒放在水平地面上， 活塞将圆筒分成两部分，A室为真空，B 室充有空气，平衡时，l0=0.10m，弹簧刚 好没有形变如图所示．现将圆筒倒置，问 这时B室的高度是多少？
4、适用范围：温度不太低，压强不太大
利用玻意耳定律的解题思路
（1）明确研究对象（气体）； （2）分析过程特点，判断为等温过程； （3）列出初、末状态的p、V值； （4）根据p1V1=p2V2列式求解；
二、P-V图像（等温线）
p p
A · 0
气体的等温变化
第一节 气体的等温变化基础夯实1．一定质量的气体，在等温变化过程中，下列物理量中发生改变的有( ) A ．分子的平均速率 B ．单位体积内的分子数 C ．气体的压强 D ．分子总数答案：BC2．如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是( )A ．从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比B ．一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的C ．由图可知T 1>T 2D ．由图可知T 1<T 2 答案：ABD解析：根据等温图线的物理意义可知A 、B 选项都对。
气体的温度越高时，等温图线的位置就越高，所以C 错，D 对。
3．一定质量的气体在温度保持不变时，压强增大到原来的4倍，则气体的体积变为原来的( )A ．4倍B ．2倍 C.12 D.14答案：D解析：根据玻意耳定律p 1V 1＝p 2V 2，得V 2V 1＝p 1p 2＝14，即气体的体积变为原来的144．各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩，小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，是因为( )A ．球内氢气温度升高B ．球内氢气压强增大C ．球外空气压强减小D ．以上说法均不正确答案：C解析：气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破。
5．如图水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h＝72cm，大气压强为76cmHg，下列说法正确的是()A．将管稍上提，h不变B．将管稍上提，h变大C．将管下插至管顶与管外水银面高度差为70cm时，管内外水银面高度差也是70cm D．将管下插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于70cm答案：BD解析：由p·V＝C知上提体积变大，压强变小，内外液面差变大，B对。
同样下插时，体积变小，压强变大，内外液面差变小，D对。
6．(新海高二检测)在“探究气体等温变化的规律”实验中，封闭的空气如图所示，U 型管粗细均匀，右端开口，已知外界大气压为76cm汞柱高，图中给出了气体的两个不同的状态。
气体的等温变化
试 验2
1
0
1
23ຫໍສະໝຸດ 4Vp/105 Pa
3
试 验2
1
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1/V
探究结论：
在温度不变时，压强p和 体积V成反比。
一、玻意耳定律
1、内容：一定质量某种气体，在温度不变旳情
况下，压强p与体积V成反比。 2、公式：pV=常数 或p1V1=p2V2
3.条件:一定质量气体且温度不变
4、合用范围：温度不太低，压强不太大
(1)物理意义:反应压强随体积旳变化关系
(2)点旳物理意义: 每一组数据---反应气体旳某一状态
例题1：
一定质量气体旳体积是20L时，压 强为1×105Pa。当气体旳体积减 小到16L时，压强为多大？设气体 旳温度保持不变。
答案： 1.25×10 5Pa
p/105 Pa
3
2
1
0
1
2
3
4
V
二.等温变化图象
1、特点: (1)等温线是双曲线旳一支。 (2)温度越高,其等温线离原点越远.
一定质量旳气体，不同温度下等温线是不同旳，你
能判断哪条等温线是表达温度较高旳情形吗？你是根
据什么理由作出判断旳？
p
23 1 0
结论:t3>t2>t1 V
2、图象意义:
第八章 气体
• 炎热旳夏天，给自行车打气应该注意什么 问题？
• 列举生活中旳类似现象？
用什么措施能够使乒乓球恢复原状 ？
• 质量一定旳气体 • 温度、压强、体积
复习
气体旳状态参量
1、温度 2、体积 3、压强
热力学温度T ：开尔文 T = t ＋ 273 K
气体的等温变化-文档资料
气体的等温变化【学习目标】1．知道气体的温度、体积和压强为气体的状态参量．2．知道温度、体积和压强的准确定义及各自的单位。
3．知道大气压强和大气压强的特点及测量方法．4．会计算不同运动状态下密闭气体的压强。
5．知道什么是等温变化．6．知道气体等温变化时应遵守玻意耳定律及定律内容和表达式．7．知道-p V 图象上等温变化的图线及物理意义．8．掌握利用-p V 图象和等温变化规律分析解决实际问颞．【要点梳理】要点一、气体的状态参量用以描述气体宏观性质的物理量，叫状态参量，对于一定质量的某种气体来说，描述其宏观性质的物理量有温度、体积、压强三个．我们把温度、体积、压强三个物理量叫气体的状态参量．1．体积（1）气体的体积就是指气体分子所能达到的空间．（2）单位：国际单位3m ，常用单位还有L m L 、．要点诠释：气体分子可以自由移动，所以气体总要充满容器的整个空间，因此气体的体积就是容器的容积．2．温度（1）温度是表示物体冷热程度的物理量．（2）温度的微观含义：温度是物体分子平均动能的标志，表示物体内部分子无规则运动的剧烈程度．（3）温度的两个单位：①摄氏温度：规定1标准大气压下，冰水混合物的温度为0℃，沸水的温度为100℃．表示符号为t ．②热力学温度：规定273.15－℃为热力学温度的0K 。
热力学温度与摄氏温度单位等大．表示符号为T ，单位为开尔文，符号为K 。
热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一．0K 称为绝对零度，是低温的极限。
③热力学温度与摄氏温度的关系是：273.15 K T t =+，一般地表示为273K T t =+．3．压强（1）定义：气体作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强．（2）单位：国际单位Pa ，常用单位还有标准大气压atm 、毫米汞柱mmHg ．（3）微观解释①气体的压强是由气体中大量做无规则热运动的分子对器壁频繁持续的碰撞产生的，压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．②气体压强的决定因素气体分子的平均动能与分子的密集程度．分子平均动能越大，分子碰撞器壁对器壁产生的作用力就越大，气体的压强就越大；在分子平均动能一定时，气体分子越密集，每秒撞击器壁单位面积的分子数就越多，气体压强也就越大．③理想气体压强公式式中/n N V =，是单位体积的分子数，表示分子分布的密集程度，ε是分子的平均动能．要点诠释：一定质量的气体，它的温度、体积和压强三个状态参量的变化是相关联的．如果这三个量都不改变，则气体处于一定的状态中；如果三个量中有两个发生改变，或者三个都发生改变，则气体状态发生了改变．要点二、容器静止、匀速运动或加速运动时求封闭气体的压强1．容器静止或匀速运动时求封闭气体的压强（1）连通器原理：在连通器中，同一液体（中间液体不间断）的同一水平液面上的压强是相等的．（2）在考虑与气体接触的液柱所产生的附加压强p gh ρ=时，应特别注意h 是表示液面间竖直高度，不一定是液柱长度．（3）求由液体封闭的气体压强，应选择最低液面列平衡方程．（4）求由固体封闭（如汽缸和活塞封闭）气体的压强，应对此固体（如活塞或汽缸）进行受力分析，列出力平衡方程．要点诠释：若选取的是一个参考液片，则液片自身重力不计；若选取的是某段液柱或固体，则它们自身的重力也要加以考虑．一般的计算步骤为：选取研究对象，分析对象的受力情况，建立力的平衡方程，若可消去横截面积，则进一步得到压强平衡方程．最后解方程得到封闭气体的压强，计算时要注意单位的正确使用．2．容器加速运动时求封闭气体的压强（1）当容器加速运动时，通常选择与气体相关联的液体柱、固体等作为研究对象，进行受力分析，画出分析图示．（2）根据牛顿第二定律列出方程．（3）结合相关原理解方程，求出封闭气体的压强．（4）根据实际情况进行讨论，得出结论．3．气体压强与大气压强因密闭容器中的气体密度一般很小，由气体自身重力产生的压强极小，可以忽略不计，故气体压强由气体分子碰撞器壁产生，与地球引力无关．气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的．测量气体压强用压强计．如金属压强计（测较大的压强）和液体压强计（测较小的压强）．大气压强却是由于空气受到重力作用紧紧包围地球而对“浸”在它里面的物体产生的压强．由于地球引力作用的原因，大气层的分子密度上方小、下方大，从而使得大气压的值随高度的增加而减小．测量大气压强用气压计，它根据托里拆利管的原理制成，借助于一端封闭，另一端插入槽内的玻璃管中的水银柱高度来测量大气压强，其静止时的读数等于外界大气压强的值要点三、气体的等温变化1．等温变化气体的状态由状态参量决定，对一定质量的气体来说，当三个状态参量都不变时，我们就说气体的状态一定．否则气体的状态就发生了变化．对于一定质量的气体，压强、温度、体积三个状态参量中只有一个量变而其他量不变是不可能的，起码其中有两个量变或三个量都发生变化．一定质量的气体，在温度不变时发生的状态变化过程，叫做气体的等温变化．2．探究气体等温变化的规律（1）实验：见课本P18．（2）数据处理．以压强p 为纵坐标，以体积的1V为横坐标，把以上各组数据在坐标系中描点，得到如图所示图象．要点诠释：①温度控制等温变化本身已明确了控制变量的研究方法，做实验时要缓慢进行，避免做功升温，不要用手直接接触气体部分玻璃管，避免影响温度．②实验数据处理采用1V来处理，化曲线为直线，便于观察规律和图线描绘，这也是物理学研究的方法． 3．玻意耳定律（1）内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p 与体积V 成反比，即pV =常量，或1122p V p V =．其中11p V 、和22p V 、分别表示气体在12、两个不同状态下的压强和体积．（2）研究对象：一定质量的气体，且这一部分气体保持温度不变．（3）适用条件：压强不太大（与大气压相比），温度不太低（与室温相比）．（4）数学表达式：1221p V p V =，或1122p V p V =，或pV C =（常数）． 要点诠释：①此定律中的恒量C 不是一个普通恒量，它与气体所处的温度高低有关，温度越高，恒量C 越大．②由于经常使用1122p V p V =或1221p V p V =这两种形式，故对单位要求使用同一单位即可． 要点四、气体等温变化的p V -图1．气体等温变化的p V -图（1）p V -图象．一定质量的气体发生等温变化时的p V -图象如图所示，图象为双曲线的一支．要点诠释：①平滑的曲线是双曲线的一段。
气体的等温变化最新版
结论:t3>t2>t1
23
1
0
V
2、图象意义
(1)物理意义:反映压强随体积的变化关系
(2)点意义:每一组数据---反映某一状态
(3)结论:体积缩小到原来的几分之一,压强 增大到原来的几倍.体积增大到原来的几倍, 它的压强就减小为原来的几分之一.
用气体定律解题的步骤
1．确定研究对象．被封闭的气体(满足质量不变的条 件)；
解 设容器原装气体为研究对象。
初态 p1=20×105Pa V1=10L 末态 p2=1.0×105Pa V2=？L 由玻意耳定律 p1V1=p2V2得
T1=T T2=T
即剩下的气体为原来的5％。
就容器而言，里面气体质量变了，似乎是变质量问题了，但若 视容器中气体出而不走，就又是质量不变了。
例题：
一定质量气体的体积是20L时，压 强为1×105Pa。当气体的体积减 小到16L时，压强为多大？设气体 的温度保持不变。
答案： 1.25×10 5Pa
现代人每天生活在纷繁、复杂的社会当中，紧张、高速的节奏让人难得有休闲和放松的时光。人们在奋斗事业的搏斗中深感身心的疲惫。然而，如果你细心观察，你会发现作 为现代人，其实人们每天都在尽可能的放松自己，调整生活节奏，追求充实快乐的人生。看似纷繁的社会里，人们的生活方式其实也不复杂。大家在忙忙碌碌中体味着平凡的 人生乐趣。由此我悟出一个道理，那就是----生活简单就是幸福。生活简单就是幸福。一首优美的音乐、一支喜爱的歌曲，会让你心境开朗。你可以静静地欣赏你喜爱的音乐， 可以在流荡的旋律中回忆些什么，或者什么都不去想；你可以一个人在房间里大声的放着摇滚，也可以在网上用耳麦与远方的朋友静静地共享；你还可以一边放送着音乐，一 边做着家务....生活简单就是幸福。一杯清茶，或一杯咖啡，放在你的桌边，你的心情格外的怡然。你可以浏览当天的报纸，了解最新的国内外动态，哪怕是街头趣闻；或者捧 一本自己喜欢的杂志、小说，从字里行间获得那种特别的轻松和愉悦....生活简单就是幸福。经过精心的烹制，一桌可心的菜肴就在你的面前，你招呼家人快来品尝，再备上最 喜欢的美酒，这是多么难得的享受！生活简单就是幸福。春暖花开的季节，或是清风送爽的金秋，你和家人一起，或是朋友结伴，走出户外，来一次假日的郊游，享受大自然 带给你的美丽、芬芳。吸一口新鲜的空气，忘却都市的喧嚣，身心仿佛受到一番洗涤，这是一种什么样的轻松感受！生活简单就是幸福。你参加朋友们的一次聚会，那久违的 感觉带给你温馨和激动，在觥酬交错之间你享受与回味真挚的友情。朋友，是那样的弥足珍贵....生活简单就是幸福。周末的夜晚，一家老小围坐在电视机旁，尽享团圆的欢乐 现代人越来越会生活，越来越会用各种不同的方式来放松自己。垂钓、上网、打牌、玩球、唱卡拉OK、下棋.....不一而足。人们根据自己的兴趣爱好寻找放松身心的最佳方式， 在相对固定的社交圈子里怡然的生活，而且不断的扩大交往的圈子，结交新的朋友有时，你会为新添置的一套漂亮时装而快乐无比；有时，你会为孩子的一次小考成绩优异而 倍感欣慰；有时，你会为刚参加的一项比赛拿了名次而喜不自胜；有时，你会为完成了上司交给的一个任务而信心大增生活简单就是幸福！生活简单就是幸福，不意味着我们 放弃了对目标的追逐，是在忙碌中的停歇，是身心的恢复和调整，是下一步冲刺的前奏，是以饱满的精力和旺盛的热情去投入新的“战斗”的一个“驿站”；生活简单就是幸 福，不意味着我们放弃了对生活的热爱，是于点点滴滴中去积累人生，在平平淡淡中寻求充实和快乐。放下沉重的负累，敞开明丽的心扉，去过好你的每一天。生活简单就是 幸福！我的心徜徉于春风又绿的江南岸，纯粹，清透，雀跃，欣喜。原来，真正的愉悦感莫过于触摸到一颗不染的初心。人到中年，初心依然，纯真依然，情怀依然，幸甚至 哉。生而为人，芳华刹那，真的不必太多要求，一盏茶，一本书，一颗笃静的心，三两心灵知己，兴趣爱好一二，足矣。亦舒说：“什么叫做理想生活？不用吃得太好穿得太 好住得太好，但必需自由自在，不感到任何压力，不做工作的奴隶，不受名利的支配，有志同道合的伴侣，活泼可爱的孩子，丰衣足食，已经算是理想。”时间如此猝不及防， 生命如此仓促，忠于自己的内心才是真正的勇敢，以不张扬的姿态，将自己活成一道独一无二的风景，才是最大的成功。试问，你有多久没有靠在门槛上看月亮了，你有多久 没有在家门口的那棵大树下乘凉了，你有多久没有因为一个人一件事而心生感动了，你又有多久没有审视自己的内心了？与命运的较量中，我们被迫前行，却忘记了来时的方
1.气体的等温变化
•1．气体的等温变化
高中物理选修3-3课件
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一、玻意耳定律 1．气体状态参量 压强 气体的三个状态参量为 温度 、体积 、 ． 2．实验探究 被封闭的 (1)实验装置：如图所示，实验的研究对象是 ． 气体
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如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端 开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为 39 cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长 为40 cm.先将B端封闭，再将左管竖直插入水 银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内 水银面比中管内水银面高2 cm，求： • (1)稳定后右管内的气体压强p； • (2)左管气柱的长度l′.(大气压强p0＝76 cmHg)
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• (2)实验数据收集 压力表 上读出，空气 • 空气柱的压强p可以从 柱的长度L可以从注射器两侧的 刻度 上读出， 则空气柱的体积为长度L与横截面积S的乘积， 即V＝LS. • 用手把柱塞向下压或向上拉，读出若干组 体积V 与 压强p 的值． • (3)实验数据处理 • ①猜想：由实验观察及记录数据可知，空气柱 越大 的体积越小，其压强就 ，空气柱的压强 与体积可能成 反比 ．
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• 1．一定质量的气体，在等温变化过程中，下 列物理量发生变化的是( ) • A．分子的平均速率 B．单位体积内 的分子数 • C．气体的压强 D．分子总数 • 解析： 一定质量的气体，温度不变，因此分 子的总数及平均速率都是不变的，但压强与体 积要发生变化使单位体积的分子数发生变化， 故选BC. • 答案： BC
气体等温变化原创
例题： 一定质量气体的体积是20L时， 压强为1×105Pa。当气体的体积 减小到16L时，压强为多大？设 气体的温度保持不变。
答案： 1.25×10 5Pa
解析：初压强P1=1×105Pa 初体积V1=20L
末压强P2=？ 末体积V2=16L
代入P1V1＝P2V2
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等温变化图象
特点: (1)p-v图像中等温线是双曲线的一支。 (2)温度越高,其等温线离原点越远.
同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断
哪条等温线是表示温度较高的情形吗？你是根据什么
理由作出判断的？
p
结论:t3>t2>t1
23 1 0
V
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例题：
如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条 等温线，则下列说法正确的是( AB)D A．从等温线可以看出，一定质量的
气体在发生等温变化时，其压强 与体积成反比 B．一定质量的气体，在不同温度下 的等温线是不同的 C．由图可知T1＞T2 D．由图可知T1＜T2
6
基础知识：
等温变化： 气体在温度不变的状态下，压
强与体积发生变化的过程叫做等 温变化。
7
实验探究
实验器材
：
实验数据的处理
次
数1 2 3 4 5
压强P（×105Pa) 3 . 0 2 . 5 2 . 0 1 . 5 1 . 0
体 积 V ( L ) 1 . 3 1.6 2 . 0 2 . 7 4 . 0
4、说明：常量C是对一定质量且温度不变的理想 气体而言的，其大小与气体的种类、质量、温度 有关
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不好好听课就 给你来一针！
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利用玻意耳定律解题的基本思路
（1）明确研究对象； （2）分析过程特点，判断为等温过程； （3）列出初、末状态的p、V值
气体的等温变化[页3]
![气体的等温变化[页3]](https://img.taocdn.com/s3/m/cb38aced80eb6294dd886c6c.png)
气体的等温变化[页3]气体的等温变化气体的等温变化ａ、ｂ两点代表气体的两个状态，ａ－ｂ代表气体经历一个等温变化过程，从状态ａ变化到状态ｂ。
研究一定质量的气体，在温度不变时，适用于压强不太大，温度不太低的各种气体．pv=恒量；不同的等温线也必需是同一个一定质量的气体，说明温度高低不同，ｐｖ值不一样）．你能判出温度的高低吗？（t3 t2 t1）你是根据什么判定的？（作出辅助线比如：同体积情况下，温度越高，压强越大）。
说的非常棒！同学们表现的太棒了，课堂因你们而精彩，为自己精彩的表现来一次激烈的掌声吧！（三）探究历程回想本堂课我们的探究历程。
首先是情景再现的几个小实验、然后是猜想假设ｐｖ的关系、接着进行探究实验方案、同学位自主进行实验、通过数据分析、最后得出结论。
通过本节课的探究性学习，我们尝试用实验的方法来探究ｐ与ｖ的关系及ｐ－ｖ图象的意义。
让大家体会了物理学研究工作是以怎样的形式和方法来进行的，望大家从以下两方面有所体会：第一，物理学研究并不神秘，每个同学都可以开展物理学研究。
第二，今天我们的工作是粗糙的，真正的物理学研究更精确、更完善，但基本思路和方法是一样的，让我们都拥有这样一种方法，探究大自然的奥秘吧！（四）为巩固课堂所学知识，１．同学们先来看一下讲义上的达标练习，通过这个例题，望同学们能总结一下应用玻意耳定律解题的一般思路。
谁来说一下自己的看法？很好，我给同学们展示一下解题过程。
谁能说一下应用玻意耳定律解题的一般思路？展示基本思路：（１）．明确哪部分气体为研究对象（２）．明确气体的初、末状态参量ｐ1、ｖ1；ｐ2、ｖ2（３）．依据玻意耳定律建立列方程（４）．求解结果２．为达到快速应用知识的目的．这里老师送大家几道竞赛题，最先站起来回答的同学为获胜者，这位同学所在的小组为优胜小组．各小组作好准备！赛题１：赛题２：赛题３：看似变质量问题，其实可以设想一个大容器，装下这200ｌ的气体，转化为一个定质量问题。
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高中物理选修3-3同步训练试题解析
一、选择题
1．一个气泡由湖面下20 m深处上升到湖面下10 m深处，它的体积约变为原来体积的(温度不变)()
A．3倍B．2倍
C．1.5倍D．0.7倍
解析：外界大气压相当于10 m水柱产生的压强，对气泡p1＝3p0，p2＝2p0，由p1V1＝p2V2知V2＝1.5V1，故C项正确．
答案： C
2．如图所示，在一端封闭的玻璃管中，用一段水银将管内气体与外界隔绝，管口向下放置，若将管倾斜，待稳定后则呈现的物理现象是()
A．封闭端内气体的压强增大B．封闭端内气体的压强减小
C．封闭端内气体的压强不变D．封闭端内气体的体积减小
解析：玻璃管由竖直到倾斜，水银柱压强p h减小，由p＋p h＝p0知气体压强增大，再由玻意耳定律知其体积减小，故A、D正确．
答案：AD
3．如图为一定质量的气体的两条等温线，则下列关于各状态温度的说法正确的有()
A．t A＝t B B．t B＝t C
C．t C＞t A D．t D＞t A
解析：两条等温线，故t A＝t B，t C＝t D，故A项正确．两条等温线比较，t D＞t A，t C＞t A，故B项错，C、D项正确．
答案：ACD
4．放飞的氢气球上升到一定高度会胀破，是因为()
A．球内氢气温度升高B．球内氢气压强增大
C．球外空气压强减小D．以上说法均不正确
解析：气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破．
答案： C
5．如图所示，活塞的质量为m，缸套的质量为M.通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封有一定质量的气体．缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S.大气压强为p0.则封闭气体的压强为()
A．p＝p0＋mg/S B．p＝p0＋(M＋m)g/S
C．p＝p0－Mg/S D．p＝mg/S
答案： C
6．氧气瓶在储存过程中，由于密封不严，出现缓慢漏气，其瓶内氧气的压强和体积变化如图中A到B所示，则瓶内氧气的温度(设环境温度不变)()
A．一直升高B．一直下降
C．先升高后降低D．不变
解析：易错选B，错误原因是只简单地对A、B及A到B的过程进行分析后，作出各状态下的等温线，如图所示，从图中可以看出t A>t1>t2>t B，从而误选B，而忽略了只有一定质量的气体才满足t A>t1>t2>t B.
正确答案应为D.密封不严说明漏气，说明气体质量变化，B不正确；漏气缓慢进行，故氧气瓶中氧气可充分同外界进行热交换，隐含与外界“等温”．
答案： D
7．用活塞气筒向一个容积为V的容器内打气，每次能把体积为V0，压强为p0的空气打入容器内，若容器内原有空气的压强为p，打气过程中温度不变，则打了n次后容器内气体
的压强为( )
A.p 0V 0V
B ．p 0＋np 0
C ．p ＋n ⎝⎛⎭⎫
p 0V 0V
D ．p 0＋⎝⎛⎭⎫V 0V n
·
p 0 解析： 将n 次打气的气体和容器中原有气体分别看成是初态，将打气后容器内气体看成是末态，利用等温分态分式，有pV ＋np 0V 0＝p ′V ，得n 次打气后容器内气体的压强p ′＝p ＋n ⎝⎛⎭⎫
p 0V 0V ，即C 项正确．
答案： C
8．如图所示，有一压力锅，锅盖上的排气孔截面积约为7.0×10－
6 m 2，限压阀重为0.
7 N ．使用该压力锅对水消毒，根据下列水的沸点与气压关系的表格，分析可知压力锅内的最高水温约为(大气压强为1.01×105 Pa)( )
p (×105
Pa)
1.01
1.43 1.54 1.63 1.73
1.82
1.91
2.01 2.12 2.21 t (℃) 100 110
112
114
116 118 120
122
124
126
C ．122 ℃
D ．124 ℃
解析： 由表格数据知，气压越大，沸点越高，即锅内最高温度越高．对限压阀分析受力，当mg ＋p 0S ＝pS 时恰好要放气，此时p ＝mg S ＋p 0＝0.7
7.0×10－6＋p 0＝2.01×105 Pa 达到最大值，对应的最高温度为122 ℃
答案： C
9．容积V ＝20 L 的钢瓶充满氧气后，压强为p ＝30个大气压，打开钢瓶盖阀门，让氧气分别装到容积为V 0＝5 L 的小瓶子中去，若小瓶子已抽成真空，分装到小瓶子中的氧气压强均为p 0＝2个大气压，在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可装的瓶数是( )
A ．4瓶
B ．50瓶
C ．56瓶
D ．60瓶
解析： 设最多可装的瓶数为n ，由玻意耳定律有pV ＝p 0(V ＋nV 0)，所以
n ＝pV －p 0V p 0V 0＝30×20－2×202×5＝56瓶．
答案： C 二、非选择题
10.如图所示，为医院用于静脉滴注的装置示意图，倒置的输液瓶上方有一气室A ，密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管，其中a 管与大气相通，b 管为输液软管，中间又有一气室B ，而其c 端则通过针头接人体静脉．
(1)若气室A 、B 中气体的压强分别为p A 、p B 则它们与外界大气压强p 0间的大小关系应为________；
(2)当输液瓶的悬挂高度与输液软管内径确定时，药液滴注的速度________．(填“越滴越快”、“越滴越慢”或“恒定不变”)
解析： (1)因a 管与大气相通，故可以认为a 管上端处压强即为大气压强，这样易得p A ＜p 0，而p B ＞p 0，即有p B ＞p 0＞p A .
(2)当输液瓶的悬挂高度与输液软管的内径确定时，由于a 管上端处的压强与人体血管中的压强都保持不变，故b 管中气体的压强也不变，所以药液滴注的速度是恒定不变的．
答案： (1)p B ＞p 0＞p A (2)恒定不变
11．在“探究气体等温变化的规律”实验中，封闭的空气如图所示，U 型管粗细均匀，右端开口，已知外界大气压为76 cm 汞柱高，图中给出了气体的两个不同的状态．
(1)实验时甲图气体的压强为________cm 汞柱高；乙图气体压强为________cm 汞柱高． (2)实验时某同学认为管子的横截面积S 可不用测量，这一观点正确吗？ ________(选填“正确”或“错误”)．
(3)数据测量完后在用图象法处理数据时，某同学以压强p 为纵坐标，以体积V (或空气柱长度)为横坐标来作图，你认为他这样做能方便地看出p 与V 间的关系吗？
解析： (1)由连通器原理可知，甲图中气体压强为p 0＝76 cmHg ，乙图中气体压强为p 0＋4 cmHg ＝80 cmHg.
(2)由玻意耳定律p 1V 1＝p 2V 2，即p 1l 1S ＝p 2l 2S ，即p 1l 1＝p 2l 2，(l 1、l 2为空气柱长度)，所以玻璃管的横截面积可不用测量．
(3)以p为纵坐标，以V为横坐标，作出p－V图是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，
所以应再作出p－1
V
图，看是否是过原点的直线，才能最终确定p与V是否成反比．答案：(1)7680(2)正确(3)不能
12．如图所示，密闭圆筒的中央有一个活塞，活塞两边封闭着两部分气体，它们的压强都是750 mmHg.现在用力把活塞向右移动，使活塞右边气体的体积变为原来的一半，那么活塞两边的压强差为多大？(假定气体温度不变)
解析：在分析气体的变化规律时，由于质量一定且温度不变可以分别利用玻意耳定律研究左、右两部分气体的等温变化．
左边：p0V0＝p1·3
2V0，得p1＝2
3p0＝500 mmHg
右边：p0V0＝p2·1
2V0，得p2＝2p0＝1 500 mmHg 活塞两边的压强差Δp＝p2－p1＝1 000 mmHg 答案： 1 000 mmHg。