第七节气体实验定律(Ⅰ)概述.ppt

第二章　固体、液体和气体 第七节　 气体实验定律(Ⅰ) 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 导航篇 1．使用数字化信息系统实验室研究气体压强与体积的关系． 2．理解玻意耳定律的内容和气体等温变化的 pV 图象的物理意义． 3．能用分子动理论和统计观点对玻意耳定律定性解释． 4．掌握玻意耳定律的简单应用． 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 导航篇 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．如何确定三个量之间的关系呢？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，研究其他两个量之间的关系，然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系”． 首先来研究当温度( T )保持不变时，体积( V )和压强( p )之间的关系． 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 导航篇 状态参量 控制变量 温度 压强 体积 温度 一条过原点的直线 双曲线的一支 p1V1＝p2V2 4．如图所示，是一定质量气体的等温线，气体从状态A变化到状态B的过程中，压强________，体积________，两状态的温度相等，从微观上讲，气体分子的________不变，________增大． 增大 减小 平均动能 分子密度 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 导航篇 考点1 玻意耳定律 1．气体的状态变化 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，至少有两个量变或三个量都发生变化． 2．玻意耳定律 (1)等温过程：气体在温度不变的情况下发生的状态变化过程． (2)定律内容：一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强和体积成反比． 3．微观解释 在温度不变时，分子平均动能保持不变，气体分子对器壁的撞击作用力大小不变，当体积减小时，单位体积内气体分子个数增大，单位时间内作用的次数也增多，所以压强增大；反之，当体积增大时，压强减小． 一定质量的气体处于一个平衡态，就有对应的T、p、V.在从一个平衡态到另一个平衡态的过程中，如果温度T不变，p、V的变化则遵循玻意耳定律． 例1　如图所示，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，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气(　　) A．体积不变，压强变小 B．体积变小，压强变大 C．体积不变，压强变大 D．体积变小，压强变小 解析：本题考查气体的体积、压强、温度的关系，意在考查考生的分析综合能力．以细管中封闭气体为研究对象，当洗衣缸内水位升高时，细管中封闭气体压强变大，而气体温度不变，则由玻意尔定律知，气体体积变小，故B项正确． 答案：B 课 堂训 练 考点2 气体等温变化的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(不同温度下的两条等级温线)． (1)平滑的曲线是双曲线的一段，反映了在等温情况下，一定质量的气体的压强跟体积成反比的规律． (2)曲线上的每一个点代表一定质量气体的一个状态． (3)曲线表示了一定质量的气体从一个状态过渡到另一个状态的过程，是一个等温过程．因此，这条曲线也称等温线． (4)曲线上的点与其坐标轴上的点的连线及两轴线所围成的面积应该都是相等的．因此曲线上某一点的这一面积就反映了气体的温度． (5)离坐标轴较远的曲线上的点，不论p相同还是V相同，其p·V的积较大，气体温度都较高，图中所示的T2＞T1. 例2 如图所示，图象的两条曲线是一定质量的气体的两条等温线，则下列说法错误的是(　　) A．从图象可以看出，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，温度T2＞T1 D．由图可知，温度T1＞T2 解析：根据等温线的物理意义可知，A、 B选项正确；气体温度较高，其图象曲线离坐标轴较远，T2＞T1, C正确，D错误． 答案：D