2.2 气体的等温变化——2022-2023学年高二物理新教材基础+巩固+提升三级跳

新教材 基础 巩固 提升三级跳 第二章 气体、固体和液体 2.2 气体的等温变化 基础知识 知识点梳理： 一、气体的等温变化 1．等温变化 一定质量的某种气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化时的关系叫作气体的等温变化。 2．实验探究 (1)实验器材：铁架台、注射器、橡胶套、压力表(压强表)等。注射器下端用橡胶套密封，上端用柱塞封闭一段空气柱，这段空气柱是我们的研究对象。 (2)数据收集：空气柱的压强p由上方的压力表读出，体积V用刻度尺读出的空气柱长度l乘气柱的横截面积S。用手把柱塞向下压或向上拉，读出体积与压强的几组值。 (3)数据处理 以压强p为纵坐标，以体积的倒数为横坐标建立直角坐标系，将收集的各组数据描点作图，若图像是过原点的直线，说明压强跟体积的倒数成正比，即压强跟体积成反比。 注意：作p­V图像双曲线不好判定，作p­图像是过原点的倾斜直线，易判定压强跟体积成反比。 二、玻意耳定律 1．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)公式：pV＝C(常量)或p1V1＝p2V2。 (3)适用条件： ①气体质量不变、温度不变。 ②气体温度不太低、压强不太大。 2．气体的等温变化的p­V图像 (1)p­V图像：一定质量的气体的p­V图像为一条双曲线，如图甲所示。 　 甲　　　　　　乙 (2)p­图像：一定质量的气体的p­图像为过原点的倾斜直线，如图乙所示。 预习基础： 一、判断题 1．判断下列说法的正误。 （1）一定质量的气体，在温度不变时，压强跟体积成反比。( ) （2）公式pV＝C中的C是常量，指当p、V变化时C的值不变。( ) （3）一定质量的某种气体等温变化的p－V图像是通过原点的倾斜直线。( ) 二、填空题 2．如图是描述一定质量气体状态变化的图线。其中横坐标轴表示气体的________，纵坐标轴表示气体的________。图线上的A点表示气体的一个确定的________，它的压强为________帕，体积为________米；D点表示气体的另一个确定的________，它的压强为________帕，体积为________米，曲线AD段表示气体由一个________过渡到另一个________的过程，由图上各点压强和体积的关系，可知在这个过程中气体的________是不变的。 3．如图所示，一粗细均匀的圆管，横截面积为1.2，用厚度可忽略的塞子B塞住，管的另一端用一无摩擦的活塞A封闭，管壁上距塞子B端25 cm处的C点有一小孔与大气相通，大气压强为。现缓慢推动活塞A，温度保持不变，活塞推到距塞子B端10 cm时，塞子B刚要滑动，则此时管内的压强为________Pa；管壁对塞子B的最大静摩擦力为_________N。 4．如图所示，玻璃管A上端封闭，B上端开口且足够长，两管下端用橡皮管连接起来，A管上端被一段水银柱封闭了一段长为6cm的气体，外界大气压为75cmHg，左右两水银面高度差为5cm，温度为t1=27℃。保持温度不变，向上移动B管________cm时，A管中气体长度变为5cm，此时A管中的压强为_______cmHg。 5．某小组同学应用玻意耳定律测大气压：一端封闭、粗细均匀的玻璃管开口向上竖直放置，用一段长为 29cm 的水银柱封闭了一定质量的空气，空气柱长度 12cm；玻璃管顺时针转过θ＝60°，空气柱长度为 14cm；如图所示。则该处大气压为________cmHg。为了更精确的测量该地大气压强，他们保持管内水银柱长度 h 不变，多次改变玻璃管的倾角θ，测量对应空气柱的长度 L ，记录多组数据；写出函数式，再描点作出图像，利用图像与坐标系的截距能精确地求得大气压强，他们建立的坐标系为：_________。（用符号“θ、 L、h”表示） 6．如图所示，粗细均匀、底端封闭的三通玻璃管中用水银与活塞封闭了两段温度相同，长度均为30cm的空气柱A、B，大气压强P0=75cmHg，各段水银长均为15cm。现缓慢抽动玻璃管上端的活塞，使A、B两部分气体体积之比达到最大值，则此最大值为________，活塞至少上移的距离为________cm。 巩固所学 三、单选题 7．如图所示，内壁光滑的气缸竖直放置在地面上，活塞的质量为M，底面积为S，若大气压强为p0，则被封闭气体的压强p等于（  ） A．p0 B．p0- C．p0+ D．条件不够，无法判断 8．一定质量的气体发生等温变化时，若体积增大为原来的2倍，则压强变为原来的几倍（　　） A．2 B．1 C． D． 9．某实验小组探究气体做等温变化的规律时，小王同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图所示，则产生的可能原因是（      ） A