第二章 2. 气体的等温变化-【考点同步解读】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版）

考点同步解读 高中物理选择性必修第三册闲 第6讲 气体的等温变化 高考要求学业标准，考情分析 ©考点分布⊙ ©学科素养© ⊙命题趋势⊙ 1.学会探究气体等温变化的规 本讲内容是学业水平等级性考试命题 第 律.（★南） 科学探究 的热点之一，主要考查玻意耳定律的应用， 章 2.理解玻意耳定律及其应用. 气体等温变化图像，水银柱移动问题，探究 (★★★★) 第二章 科学思维 气体等温变化的规律等，题型有选择题和 3.理解气体等温变化的p-V图 计算题，难度中等.分值为610分. 像.（★★★） 三章 考点分类考点透析·典例制析 第四章 考点1探究气体等温变化的规律 第五章 核心总结· 1.气体的等温变化 模 (1)状态参量：研究气体的性质时，用压强、体积、温度这三个物理量来描述气体的状态， 这三个物理量被称为气体的状态参量. (2)等温变化：一定质量的气体，在温度不变时其压强与体积发生的变化 案 (3)等温变化的条件：①气体的质量二定；②温度不变 2.探究气体等温变化的规律 (1)实验思路 ①研究对象（系统）：如图6-1所示，注射器下端的开口有橡胶套，它和柱 塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中，这段空气柱就是研究对象 ②实验方法：采用控制变量法，控制气体的质量和温度不变，研究气体的 压强与体积的关系. 柱寒 空气柱 (2)物理量的测量 0 橡胶套 实验中，我们需要测量空气柱的体积V和空气柱的压强，具体操作如下， 图61 空气柱的长度（可以通过刻度尺读取，空气柱的长度！与横截面积S的乘积就是它的体 积V.空气柱的压强p可以通过与注射器内空气柱相连的压力表读取 把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强的几组数据。 (3)数据分析 定质量的气体等温变化的压强p与体积V的关系，可以用pV图像来呈现.用采集的 各组数据在坐标纸上描点，绘制曲线，由于它描述的是温度不变时气体压强与体积的关系，因 46 第二章气体、固体和液体 此称它为等温线.若你绘制的p-V图像类似于双曲线（图6-2），那么，空气柱的压强是否跟体 积成反比呢？ 我们可以进一步通过图像来检验这个猜想.以压强力为纵坐标，以体积的倒数为横坐标， 把采集的各组数据在坐标纸上描点.如果p图像中的各点位于过原点的同一条直线上（图 6-3),说明压强跟体积的倒数成正比，即压强与体积成反比.如果不在同一条直线上，我们再 尝试其他关系 图62温度不变时压强与体积的关系 图63检验p与号的线性关系 (4)实验结论：温度不变时，一定质量的气体压强跟体积的倒数成正比，即压强与体积成 四 反比 第 (5)实验注意事项： ①针筒要密封严实，保证没有气体从针筒漏出，保证气体的质量不变 ②推针筒时动作要缓慢，防止因摩擦产生热量，使气体的温度变化 ③实验过程中不要用手去握针筒，防止吸热，使气体的温度变化 块 ④①换用横截面积较大的针筒。 ⊙名师点拨⊙ 案 考题1国[2021·山东诸城高二上期末]用DIS研究一定质量的气 体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图6-4甲所 一定质量的气体，三个状 示，实验步骤如下：①把注射器活塞移至注射器中间位置，将 态参量是相互关联的.对于一 注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接：②移动 定质量的气体，当它的三个状 态参量都不变时，我们就说气 活塞，记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示 体处于某一确定的状态：当一 的气体压强值p:③用V一图像处理实验数据，得出如图6-4 个状态参量发生变化时，就会引 乙所示图线， 起其他状态参量发生变化，我们 (1)在实验操作过程中，要采取以下做法： 是为了保 就说气体的状态发生了变化 证实验的恒温条件， 是为了保证气体的质量不变 (均填相应的字母代号). A.用橡皮帽堵住注射器的小孔 B.移动活塞要缓慢 C.实验时，不要用手握住注射器 D.在注射器活塞上涂润滑油 47 考点同步解读 高中物理选择性必修第三册RJ (2)如果实验操作规范正确，但如图所示的V一图线不过原 ©问题讨论@ 1.实验时管子的横截面 点，则V代表 积一定需要测量吗？ 注射器 压强 管子的横截面积可以不 传感器 用测量，因为体积V=LS,横 数裾采集器 截面积不变时，气体的体积变 化与长度变化成正比， 第一 2.怎样操作才能保证气 图6-4 体的温度不发生明显的变化？ 第二 【解析】(1)实验时，移动活塞要缓慢，不要用手握住注射器，都是为 推针筒柱塞时要缓慢，实 了保证实验的恒温条件，故选B、C:用橡皮帽堵住注射器的小 验过程中不要用手去握针筒等， 孔，在注射器活塞上涂润滑油都是为了保证气体的质量不变， 第 3.为什么要画p7图像？ 故选A、D. 因为根据p-V图像不能 (2)由于注射器与压强传感器的连接部位有气体，设注射器与 确定p与V