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高中物理选择性必修第三册 第二章：气体、固体和液体 第2节: 气体的等温变化
第2节气体的等温变化
导入新课 复习气体的状态参量
在庆典活动中放飞的气球，会飞到我们看不见的地方。随着气球的升空，大气压在减小，温度在降低，气球在膨胀…看来，一定质量的气体的压强、体积和温度三个状态参量之间是有联系的。那么，它们会有怎样的联系呢
一定质量的气体，在温度不变的情况下，其压强与体积的变化关系。
2. 气体的等温变化：
1. 气体的状态参量
压强 p，单位：Pa（帕斯卡）
体积 V，单位：有L、mL等
热力学温度T ：开尔文T = t ＋ 273 K
导入新课 复习气体的状态参量
一、实验思路
等温变化：一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化时的关系。
1、选定一个热力学系统：注射器内一定质量的气体.
2、实验要求：
①柱塞上涂上润滑油（凡士林）
⑴保证气体质量一定——不漏气。
②注射器下端的开口有橡胶套
①让空气柱的体积变化不要太快，
②不能用手触摸玻璃管，环境恒温。
⑵保证温度不发生明显的变化。
一、探究气体等温变化的规律
一、探究气体等温变化的规律
二、物理量的测量需要测量空气柱的体积V和空气柱的压强p
压强p：从压力表读取。
体积V：因为横截面积S
一定， 以空气柱
的长度l 代表 气
体的体积。
用传感器探究气体等温变化的规律
读数次数 1 2 3 4 5
压强/KPa
体积/ml
12
84.90
14
72.80
6
159.40
8
124.80
10
101.10
一、探究气体等温变化的规律
三、数据处理：
探究气体等温变化的规律
1、内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强P跟体积V成反比
2、表达式：
研究对象:一定质量的气体
适用条件:温度保持恒定
适用范围（对于实际气体）：温度不太低（与室温相比），压强不太大（与
大气压相比）
其中P1，V1和P2，V2分别表示气体在1，2两个状态下的压强和体积
英国物理学家玻意耳和法国物理学家马略特各自通过实验发现：
四、玻意耳定律
相当于大气压几倍的压强都可以算作“压强不太大”，零下几十摄氏度的温度也可以算作“温度不太低”。
探究气体等温变化的规律
P-V图像的形状为双曲线的一支。它描述的是温度不变时的P-V关系，称为等温线。
面积：S=PV=C
V
p
0
等温线
气体体积一定时，分子的数密度一定；温度越高，分子无规则运动越剧烈，气体压强越大。所以T1对一定质量的某种气体，温度不变,C不变；温度越高，C越大。
气体的等温线
T1
T2
1、等温线（P-V图）
（1）斜率越大，PV乘积越大，温度越高。
（2）一定质量气体，不同温度下的等温线是不同的。
T1
T2
斜率：K=C
等温线
T1p
0
气体体积一定时，分子的数密度一定；温度越高，分子无规则运动越剧烈，气体压强越大。所以T1气体的等温线
4、等温线（
1．某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律。关于该实验的操作，下列说法正确的是（　　）
A．柱塞上涂油的目的是为了减小摩擦，便于推拉柱塞
B．柱塞与注射器之间的摩擦不影响压强的测量
C．为了方便推拉柱塞，应用手握紧注射器再推拉柱塞
D．实验中，为找到体积与压强的关系，需要测量柱塞的横截面积
B
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2．一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
B．2
C．1/2
D．1/4
D
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3．如图，开口向上且足够长的玻璃管竖直放置，管内长为5cm的水银柱封闭了一段长为6cm的气柱。保持温度不变，将管缓慢转动至水平位置，气柱长度变为（大气压强为75cmHg）（　　）
A．5.6cm B．6.0cm C．6.4cm D．7.1cm
C
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4．如图，气缸倒挂在天花板上，用光滑的活塞密封一定量的气体，活塞下悬挂一个沙漏，保持温度不变，在沙缓慢漏出的过程中，气体的（　　）
A．压强变大，体积变大
B．压强变大，体积变小
C．压强变小，体积变大
D．压强变小，体积变小
B
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5．在一个温度可视为不变的水池中，一个气泡从水底缓慢向上浮起，则在气泡上升的过程中，气泡的（　　）
A．体积增大，压强减小
B．体积不变，压强不变
C．体积减小，压强增大
D．体积减小，压强减小
A
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6．用注射器做“探究气体等温变化规律”的实验中，取几组p、V值后，用p作纵坐标，1/V作横坐标，画出p－1/V图象是一条直线，把这条直线延长后未通过坐标原点，而与横轴相交，如图所示，可能的原因是(　　)
A．各组的取值范围太小
B．堵塞注射器小孔的橡胶套漏气
C．在实验中用手握住注射器而没能保持温度不变
D．压强的测量值偏小
D
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7．某同学用同一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验，操作完全正确，根据实验数据却在p、V图上画出了两条不同的双曲线如图所示，造成这种情况的可能原因是（ ）
①两次实验中空气质量不同
②两次实验中温度不同
③两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同
④两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同
A．①② B．②④ C．②③ D．①②④
A
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8．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
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