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第七节气体实验定律(Ⅰ)考点一玻意耳定律目标篇预习篇考点篇栏目链接探究气体规律要用什么方法？提示：同时研究三个状态参量之间的变化关系比较困难，可以采用控制变量法，控制其中一个状态参量不变，研究其他状态参量的变化关系，然后确定三个状态参量的变化规律．目标篇预习篇考点篇栏目链接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．目标篇预习篇考点篇栏目链接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)公式：p1p2＝V2V1或p1V1＝p2V2＝恒量．(4)对定律的理解．①适用条件：a．温度不太低，压强不太大．b．气体的质量一定，温度不变．目标篇预习篇考点篇栏目链接②玻意耳定律p1V1＝p2V2是个实验定律，明确是在温度不变的情况下，一定质量的气体的变化规律，其中p1、V1和p2、V2分别表示气体在1、2两个不同状态下的压强和体积．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．目标篇预习篇考点篇栏目链接例1粗细均匀的玻璃管，一端封闭，长为12cm.一个人手持玻璃管开口向下潜入水中，当潜到水下某深度时看到水进入玻璃管口2cm，求管口距液面的深度．(取水面上大气压强为p0＝1.0×105Pa，g取10m/s2，池水中温度恒定)解析：确定研究对象为被封闭的一部分气体，玻璃管下潜的过程中气体的状态变化可视为等温过程．设潜入水下的深度为h，玻璃管的横截面为S.气体的初末状态参量分别为：末状态：p2＝p0＋ρg(h－0.02)，V2＝10S目标篇预习篇考点篇栏目链接由玻意耳定律p1V1＝p2V2，得p0p0＋ρg（h－0.02）＝10S22S解得：h＝2.02m.答案：2.02m方法总结：应用玻意耳定律解题的一般步骤：(1)首先确定研究对象，并判断是否满足玻意耳定律的条件．(2)确定初末状态及其状态参量(p1V1，p2V2)．(3)利用玻意耳定律列方程．(4)联立求解．►课堂训练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(B)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．考点二气体等温变化的p-V图象1．由玻意耳定律可知，一定质量的气体在温度保持不变时，压强和体积的关系为p∝1V，由数学知识知pV图象是什么曲线？提示：pV图象是双曲线中的一支．2．在p1V图象中，图线是一条过原点的直线，图线在原点及原点附近表示的气体的体积和压强有实际意义吗？提示：原点表示气体的体积无穷大，气体的压强为零，所以图线在原点及原点附近没有实际意义，故画p1V图象时，图线在原点及原点附近要画成虚线．目标篇预习篇考点篇栏目链接一定质量的气体发生等温变化时的pV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(多选)如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条p图线，由图可知()A．一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成正比B．一定质量的气体在发生等温变化时，其图线的延长线是经过坐标原点的C．T1T2D．T1T2p1V解析：这是一定质量的气体在发生等温变化时的p1V图线，由图线过原点可知p÷1V＝恒量，即斜率k＝pV为恒量，所以p与V成反比，A错、B正确；根据p1V图线斜率的物理意义可知C错、D对．答案：BD方法总结：由玻意耳定律可知，pV＝C(常量)，其中C的大小与气体的质量及温度有关，质量越大，温度越高，C也越大，在p1V图象中，斜率k＝C也就越大．►课堂训练2．(多选)下图中，p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，各图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是(AB)解析：A图中可以直接看出温度不变；B图说明p∝1V，即p·V＝常数，是等温过程；C图是双曲线，但横坐标不是体积V，不是等温线；D图的pV图线不是双曲线，故也不是等温线．