第2章 第2节 气体的等温变化 课后达标检测（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

该高中物理课件聚焦气体等温变化规律及封闭气体压强计算，通过注射器实验导入，记录数据并绘制p-1/V图像得出规律，再过渡到U形管、汽缸活塞等情境的压强计算，构建实验探究到理论应用的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过控制温度和质量变量、图像分析培养科学思维，结合探月工程等实际情境训练物理观念。如注射器实验控制措施、斜面水银柱受力分析等实例，助力学生提升探究与问题解决能力，为教师提供系统实验与习题资源，提高教学效率。

课后达标检测 1 题组1　探究气体等温变化的规律 1．在利用特制的注射器做“探究气体等温变化的规律”的实验中，某小组同学通过上拉或下压活塞得到了a、b、c、d四组实验数据，如图所示是压力表记录b组数据时的状态，通过记录对应的四个封闭空气柱的长度L(单位： cm)算出体积，四组实验数据如表。 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 课后达标检测 (1)实验研究的对象是____________________，实验中应保持不变的参量是__________和__________________________________。 解析：实验研究的对象是注射器内密闭的气体，保持不变的参量是温度和密闭气体的质量。 注射器内密闭的气体 温度 密闭气体的质量 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 课后达标检测 (2)实验中为了控制该参量不变，下列采取的主要措施比较合理的是________。 A．在活塞上涂上润滑油，保持良好的封闭性 B．推动活塞时要缓慢 C．不要用手直接握住注射器密闭气体的部分 D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气 ABC 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 课后达标检测 解析：活塞和针筒之间涂上润滑油，减小摩擦、防止漏气，保证气体质量不变，故A正确； 缓慢推动活塞，保证气体的温度不变，故B正确； 不要用手直接握住注射器密闭气体的部分，保证气体的温度不变，故C正确； 实验前注射器内要吸入适量的空气，故D错误。 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 课后达标检测 1.0 温度不变时，压强与体积成反比 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 课后达标检测 题组2　封闭气体压强的计算 2．如图所示，U形管封闭端内有一部分气体被水银封住。已知大气压强为p0，封闭部分气体的压强p(以汞柱为单位)为(　　) A．p0＋ph2 B．p0－ph1 C．p0－(ph1＋ph2) D．p0＋(ph2－ph1) 解析：选右边液面为研究对象，右边液面受到向下的大气压强p0，在相同高度的左边液面受到液柱h1向下的压强和液柱h1上面气体向下的压强p，根据连通器原理可知p＋ph1＝p0，所以p＝p0－ph1，B正确。 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4．有一段12 cm长的汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若开口向上将玻璃管放置在倾角为θ＝30°的光滑斜面上，在玻璃管下滑过程中被封气体的压强为(大气压强p0＝76 cmHg)(　　) A．76 cmHg B．82 cmHg C．88 cmHg D．70 cmHg √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 解析：水银柱所处的状态不是平衡状态，因此不能用平衡条件来处理。水银柱的受力分析如图所示，因玻璃管和水银柱组成的系统的加速度a＝g sin θ，所以对水银柱由牛顿第二定律得p0S＋mg sin θ－pS＝ma，故p＝76 cmHg。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 6．(多选)如图所示，一细线竖直悬挂汽缸的活塞，使汽缸悬空静止。缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞与汽缸间无摩擦，且不漏气，气体温度保持不变。当大气压强减小时，下列说法正确的是(　　) A．细绳所受的拉力将增大 B．细绳所受的拉力将不变 C．缸内气体的体积将增大 D．缸内气体的体积将减小 √ √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 解析：设汽缸质量为M，活塞质量为m，以汽缸和活塞为整体，根据受力平衡可得T＝(M＋m)g，可知当大气压强减小时，细绳所受的拉力将不变，故A错误，B正确； 以汽缸为对象，根据平衡条件有pS＋Mg＝p0S，可知当大气压强减小时，缸内气体压强减小，由于缸内气体温度不变，根据玻意耳定律可知缸内气体的体积将增大，故C正确，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 7．(2025·上海黄浦区期末)如图所示的U形管中装有水银，其中左侧管中有2 cm的气柱，气柱上方的水银高10 cm，若大气压强为76 cmHg，则两边水银面的高度差h为(　　) A．2 cm B．8 cm C．10 cm D．4 cm √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 解析：如图所示，由于大气压强为76 cmHg，而左侧管中气柱上方的水银高10 cm，则左侧管中的气体压强p＝p0＋10 cmHg＝86 cmHg，又p＝p0＋ρgh2，则气柱底与右侧水银柱的高度差h2＝10 cm，所以两边水银面的高度差h＝h1＋l－h2＝2 cm。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 9．(2023·山东卷，T13)利用图甲所示的实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强p和体积V(等于注射器示数V0与塑料管容积ΔV之和)。逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 B 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 (2)若气体被压缩到V＝10.0 mL，由图乙可读出封闭气体压强为______________Pa(保留3位有效数字)。 2.04×105 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 (3)某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而________(选填“增大”或“减小”)。 解析：根据p(V0＋ΔV)－pV0＝pΔV，可知他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而增大。 增大 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 10．(8分)(2025·云南楚雄州期末)一开口向上、导热良好的足够高的汽缸竖直放置，质量m＝5.5 kg、横截面积S＝20 cm2的活塞可以在汽缸中无摩擦地移动，活塞通过轻弹簧连接在汽缸底部，汽缸中封闭有一定质量的理想气体。如图所示，活塞静止于汽缸中，弹簧对活塞的支持力大小F＝15 N，弹簧长度l1＝12 cm。已知大气压强恒为p0＝1×105 Pa，外界温度恒定，弹簧始终处于弹性限度内，弹簧的体积可忽略不计，重力加速度大小g取10 m/s2。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 (1)求汽缸内封闭气体的压强p1。(4分) 解析：对活塞，由平衡条件得p0S＋mg＝p1S＋F，解得p1＝1.2×105 Pa。 答案：1.2×105 Pa　 (2)在竖直平面内缓慢转动汽缸，最终汽缸开口向下，汽缸(含活塞)处于静止状态，汽缸内气体的压强p2＝8×104 Pa，求此时弹簧的长度l2。(4分) 解析：汽缸开口竖直向下时，对封闭气体有p1l1S＝p2l2S，解得l2＝18 cm。 答案：18 cm 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 次数 a b c d 压强p/(×105 Pa) 0.8 1.6 1.9 体积V/cm3 8 6.4 4.0 3.4 体积倒数/cm-3 0.125 0.156 0.25 0.297 $