2.2 第1课时气体的等温变化-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步辅导与测试(人教版)

第二章气体、固体和液体 素养演练·提升技能 达标训练素养提高 1.(多选)下列各系统处于平衡态的是 ):4.(多选)下列关于温度的说法正确的是() A.放在0℃的房间里的冰水混合物 A.水银温度计是根据水银热胀冷缩的性质制 B.放在沸水中加热足够长时间的铜块 造的 C.刚刚放在教室中2分钟的一杯热水和一杯加： B.水的沸点为100℃，用热力学温度表示即 较多冰块的可乐 为373.15K D.一瓶放在房间中很久的84消毒液 2.(多选)关于温度的物理意义，下列说法正确的是 C.水从0℃升高到100℃，用热力学温度表示即 ( 为从273.15K升高到373.15K A.温度是物体冷热程度的客观反映 D.水从0℃升高到100℃，用热力学温度表示就 B.人如果感觉到某个物体很凉，就说明这个物体 是升高了373.15K 的温度很低 :5.(新情景题)关于实验室常用温度计和普通水银 C热量会自发地从含热量多的物体传向含热量： 体温计的异同点，下列说法错误的是() 少的物体 A.都可以离开被测对象读数 D.热量会自发地从温度较高的物体传向温度较： B.都是利用液体热胀冷缩的性质制成的 低的物体 3.把摄氏温标和热力学温标作成函数关系图，正确 C.体温计的准确程度比实验室常用温度计要高， 的是 但测量范围小 D.与体温计不同，测量前，实验室常用温度计不 需要用力甩 温馨提示 请做课时分层检测（四） 2 气体的等温变化 第1课时 气体的等温变化 (1)知道气体的等温变化 物理观念 (2)知道玻意耳定律的内容和公式，知道定律的适用条件。 (3)理解气体等温变化的p-V图像的物理意义。 科学思维 能用玻意耳定律求解简单的实际问题。 学会通过实验的方法研究问题，探究物理规律，学习用图像对实验数据进行处理与分析，体验科学探 科学探究 究过程。 科学态度与责任 通过对气体等温变化规律的探究，培养学生严谨的科学态度与实事求是的科学精神。 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 一、等温变化 二、玻意耳定律 一定质量的气体，在温度不变的条件下，其 1.内容 一定质量的某种气体，在 不变的情况 随 的变化叫作等温变化。 下，压强p与体积V成 23 物理·选择性必修第三册 2.公式 (3)一定质量的某种气体等温变化的p-V图像 pV=C或 是通过原点的倾斜直线。 ( 3.条件 2.情景思考 气体的 一定 不变 公式中的常数C对于所有气体来说是否相同？ 自主评价 1.判断正误 (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、V变化时： C的值不变。 ( ) 关键能力·合作探究 讲练设计探究重，点 要点1封闭气体压强的求法 :2.静止或匀速运动系统中封闭气体压强的计算 方法 探究导入(I)如图甲所示，C,D液面水平且等高， (1)参考液片法：选取假想的液体薄片（自身重力 液体密度为P,重力加速度为g,其他条件已标于 不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立 图上，试求封闭气体A的压强。 受力平衡方程，得到液片两侧压力相等，进而求 (2)在图乙中，汽缸置于水平地面上，汽缸横截面 积为S,活塞质量为m,汽缸与活塞之间无摩擦， 得气体压强。 设大气压强为0，重力加速度为g,试求封闭气： 例如，图中粗细均匀的U形管中封 体的压强。 闭了一定质量的气体A,在其最低处 Po 取一液片B,由其两侧受力平衡可知 (pA十ph0)S=(p0十ph十p0)S 即pA=o+十ph。 7777777 (2)力平衡法：选与封闭气体接触的液柱（或活 塞、汽缸)为研究对象进行受力分析，由F合=0 列式求气体压强。 (3)连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间 液体不间断)的同一水平液面上的压强相等。 3.容器加速运动时封闭气体压强的计算 当容器加速运动时，通常选与气体相关联的液 柱、汽缸或活塞为研究对象，并对其进行受力分 析，然后由牛顿第二定律列方程，求出封闭气体 探究归纳 的压强。 1.容器内封闭气体的压强 如图，当竖直放置的玻璃管向上匀加速运动时， (1)产生的原因 对液柱受力分析有pS-poS-mg=ma 由于大量气体分子无规则运动而碰撞器壁，形成 ↓Po 对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位 面积上的压力叫作气体的压强。 (2)决定因素 PoS ①宏观上：决定于气体的温度和体积。 mg ②微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集 程度。 则p=p+m(g十a) 24 第二章气体、固体和液体 [典例1]如图所示，竖直放置的U 2.在均匀直玻璃管中有一段12cm长的水银柱封 形管，左端开口，右端封闭，管内有 h 住了一定质量的气体，若将玻璃管开口向上放置 a、b两段水银柱，将A、B两段空气 在倾角0=30°的光滑斜面上，在下滑过程中被封 柱封闭在管内。已知水银柱a长 气体的压强为（大气压强po=76cmHg)( 10cm,水银柱b两个液面间的高 A.76 cmHg B.82 cmHg 度差为5cm,大气压强为75cmHg,求空气柱 C.88 cmHg D.70 cmHg A、B的压强。 要点2玻意耳定律的应用 [听课记录] 探究导入如图所示，在一个恒温池 中，一串串气泡由池底慢慢升到水 面，有趣的是气泡在上升过程中，体 积逐渐变大，到水面时就会破 [典例2]如图所示，活塞的质量 裂。问： 为m,缸套的质量为M,通过弹 (1)上升过程中，气泡内气体的压强如何改变？ 簧静止吊在天花板上，汽缸内封 (2)气泡在上升过程中体积为何会变大？ 22z M 住一定质量的气体，缸套和活塞 (3)为什么到达水面会破？ 间无摩擦，活塞横截面积为S, 大气压强为0，重力加速度为g,则封闭气体的 压强饣为 A十 B.Po+ (M+m)g S C.Po Mg D. 探究归纳 [听课记录] 1.常量的意义 p1V1=2V2=C,该常量C与气体的种类、质量、 温度有关，对一定质量的气体，温度越高，则常量 C越大。 针对训练 2.应用玻意耳定律解题的一般步骤 (1)确定研究对象，并判断是否满足玻意耳定律 1.已知大气压强为0，图中各装置均处于静止状 的条件。 态，图中液体密度均为ρ，已知重力加速度为g, (2)确定初、末状态及状态参量(1、V1、p2、V2)。 求被封闭气体的压强。 (3)根据玻意耳定律列方程求解（注意统一单 位)。 (4)注意分析隐含条件，作出必要的判断和说明。 [特别提醒]确定气体压强或体积时，只要初、 末状态的单位统一即可，没有必要都转换成国际 单位制。 [典例3]水平放置的气 体阻尼器模型截面如图 所示，汽缸中间有一固 定隔板，将汽缸内一定质量的某种理想气体分为 两部分，“H”型连杆活塞的刚性连杆从隔板中央 圆孔穿过，连杆与隔板之间密封良好。设汽缸 内、外压强均为大气压强。活塞面积为S,隔 板两侧气体体积均为SL0,各接触面光滑。连杆 25 物理·选择性必修第三册 的截面积忽略不计。现将整个装置缓慢旋转至； 针对训练 部气体的体积为原来的23.如图，开口向下的 设整个过程温度保持不变，求： 中，管内封闭了一段气体，气体长度为 (1)此时上、下部分气体的压强： 1,管内外水银面高度差为h,若保持玻 (2)“H型连杆活塞的质量（重力加速度大小为g)。 璃管不动，从水银槽内舀出少许水银， [听课记录] 则 ( A.1增大，h增大 B.l减小，h增大 C.l增大，h减小 D.l减小，h减小 4.潜水钟是一种水下救生设 备，它是一个底部开口、上 部封闭的容器，外形与钟 相似。潜水钟在水下时其 [典例4]粗细均匀的细玻璃管开口 内部上方空间里存有空 向上竖直静止放置，注入一段水银柱 B 气，以满足潜水员水下避 后管内气体分为长度均为l=27cm 险的需要。为计算方便， 的A、B两部分，如图甲所示。现将 B 将潜水钟简化为截面积为 细管上端封闭，在竖直面内缓慢旋转 S、高度为h、开口向下的圆筒；工作母船将潜水 180°后竖直静止放置，如图乙所示，甲 钟由水面上方开口向下吊放至深度为H的水 此时A部分气体长度为lA=24cm。已知外界 下，如图所示。已知水的密度为p,重力加速度大 大气压po=76cmHg,环境温度保持不变，求： 小为g,大气压强为po,H>h,忽略温度的变化 (1)旋转180°后竖直静止放置时A部分气体的： 和水密度随深度的变化。 压强； (1)求进入圆筒内水的高度1； (2)管内注入的水银柱长度。 (2)保持H不变，压入空气使筒内的水全部排 [听课记录] 出，求压人的空气在其压强为。时的体积。 /名师点评/ 应用玻意耳定律解题时的两个误区 误区1：误认为在任何情况下玻意耳定律都成 立。只有一定质量的气体在温度不变时，定律 才成立。 误区2：误认为气体的质量变化时，一定不能用 玻意耳定律进行分析。当气体经历多个质量发 生变化的过程时，可以分段应用玻意耳定律列 方程，也可以把发生变化的所有气体作为研究 对象，应用玻意耳定律列方程。 26 第二章气体、固体和液体 [听课记录] 要点3气体等温变化的力-V图像或力 图像 探究导入一定质量的气体在不 同温度下有两条等温线，如图， 试比较温度的高低。 0 探究归纳 两种等温变化图像 图像 p-V图像 内容 p图像 图像 特点 … /名师点评/… 0 等温线问题的处理技巧 一定质量的某种气体， 一定质量的某种气体， 1力-V图线与力围线都能反酰气体华温 温度不变时，pV=恒 变化的规律，分析问题时一定要注意区分两个 物理 量，p与V成反比，p与 在温度不变的情况下， 图线的不同形状。 意义 p与V成反比，因此等 就成正比，在p了 温过程的p-V图像是 图像上的等温线应是 双曲线的一支 (2)p图像是一条直线，p-V图像是双曲线 过原点的倾斜直线 的一支，处理问题时，应先明确图像的具体形 定质量的某种气体， 状，再做相应的分析。 直线的斜率为p与V 温度越高，气体压强与 针对训练 温度 的乘积，斜率越大，pV 体积的乘积必然越大， 高低 乘积越大，温度就越 在p-V图像上的等温 :5.(多选)如图所示为一定质量的 高，图中T2>T1 线离原点就越远，图中 某种气体的两条p一V图线， T2>T D 两曲线均为双曲线的一部分， [典例5] 为了直观地描述一 则下列关于各状态温度的关系 T2 B 定质量气体在等温变化时压 式正确的是(A、B、C、D为四个O 强p与体积V的关系，通常 状态) 建立p-V坐标系来研究。 A.IA=IB B.IB=lc 该气体在T1、T2温度下的等 C.lc>lp D.Ip>A 温线（为双曲线的一支）如图所示，则它的力 1 6.如图，D→A→BC表示一定P 质量的某种气体状态变化的过 图像应为 程。下列说法正确的是( T2 AP T A.D→A是一个等温过程 T B.A→B是一个等温过程 C.A与B的状态参量相同 D.B→C体积减小，压强减小，温度不变 27 物理·选择性必修第三册 素养演练·提升技能 达标训练素养提高 1.关于气体的体积，下列说法正确的是 ( ):4.(新情景题)为了减少流行感冒病 A.气体的体积就是所有气体分子体积的总和 毒的影响，公共场所、家庭等都进 B.气体的体积与气体的质量成正比 行消毒处理。如图为消毒灭菌用 C.气体的体积与气体的密度成反比 的喷雾器，若其内有2L药液，还 D.气体的体积等于气体所在容器的容积 有压强为1atm的空气0.5L,关 2.如图是一定质量的某种气体 闭喷雾阀门用打气筒活塞每次可 在饣-V图像中的等温线，A、 以打进压强为1atm、体积为 B是等温线上的两点， 50cm3的空气。（设外界环境温度一定，忽略打 △OAD和△OBC的面积分 气和喷药过程温度的变化)求： 别为S1和S2,则 ( 0 C (1)要使喷雾器内气体压强增大到2.5atm,打气 A.S>S2 B.S=S2 筒应打气的次数n; C.S<S D.无法比较 (2)若压强达到2.5atm时停止打气，并开始向 3.如图所示，由导热材料制成的汽 外喷药，那么当喷雾器内空气的压强降为1atm 缸和活塞将一定质量的气体封 时，桶内剩下的药液的体积。 闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间 无摩擦，活塞上方存有少量液 0 0 体。将一细管插入液体，由于虹 0 吸现象，活塞上方液体缓慢流 出，在此过程中，大气压强与外 界的温度保持不变。下列各个描述气体状态变化： 的图像中与上述过程相符合的是 ) 温馨提示 请做课时分层检测（五） 第2课时实验：探究气体等温变化的规律 实验必备·自主探究 一、实验目的 三、实验器材 1.知道什么是等温变化 带铁夹的铁架台、注射器、柱塞（与压力表密封连 2.会测量气体的压强与体积，能作出气体的饣-V 接)、压力表、橡胶套、刻度尺。 四、物理量的测量 图像p十图像，并通过图像得出等温情况下p、:1.如图所示组装实验器材。 V的关系。 二、实验思路 压力表 在保证密闭注射器中气体的质量和温度不变的 条件下，通过改变密闭注射器中气体的体积，由 压力表读出对应气体的压强值，进而研究在恒温 柱塞 条件下气体的压强与体积的关系。 空气柱 橡胶套 28第二章气体、固体和液体 2 气体的等温变化 1温度和温标 第1课时气体的等温变化 必备知识·自主梳理 必备知识·自主梳理 一、1.大量分子2.相互作用3.物理量4.稳定 ! 一，压强体积 二、1.(1)不再变化(2)热平衡(3)温度2.热学性质 二、1.温度反比2.p1V1=2V23.质量温度 三、1.(1)0℃100℃(2)等于(3)1摄氏度T开尔文t+自主评价 273.15K 1.(1)/(2)、/(3)× 自主评价 :2提示：一般不同，C是一个与气体种类、温度、质量有关的物理垂。 1.(1)/(2)×(3)/(4)/ ·关键能力·合作探究 2.提示：这种状态不是平衡态，只是一种稳定状态，因为存在外在因素 要点1 的影响 探究导入提示：(1)同一水平液面C、D处压强相同，可得 pS 关键能力·合作探究 PA一Po十pgh。 要点1 (2)以活塞为研究对象，受力分析如图所示，由平衡条件得 探究导入提示：淬火瞬间由于一部分刀剑在水的外部，一部分处于 mg十poS=pS 水的内部，存在热量传递，温度不相同，没有达到热平衡状态。当经 则力=p十 771复 过一段时间后，它们的温度相等，达到了热乎衡状态。达到热平衡 状态的标态是温度相等 ·「典例1门解析设气体A、B产生的压强分别为 [典例1]解析由于描述系统的各种性质需要不同的物理量，只要 p4、pB,管横裁面积为S,取a液柱为研究对象进 PAS 其中某个量变化，系统的状态就会发生变化，不一定各个状态参量 行受力分析，如图甲所示， 都发生变化，故A错误；系统处于平衡态或非平衡态都有状态参量， 得paS十mg=poS, 1 区别只是状态参量有无变化，故C错误：当系统不受外界影响时，系 而p.S=pgh1S=m.g, 统总要趋于平衡，其内部各部分状态参量趋于稳定，故B正确：两个 PS 故paS十p.S=poS mag ms唱 物体发生热传递时，两个物体组成的系统内部仍存在温差，系统处 所以pa=p一p.=75cmHg-10cmHg=65cmHg。 于非平衡态，故D正确。 取液柱b为研究对象进行受力分析，如图乙所示，同理可得力S十 答案BID 针对训练 PiS=PAS 1,解析如果一个系统达到了平衡态，系统内各部分的状态参量（温 所以pB=p4-p,=65cmHg-5cmHg=60cmHg。 度、压强、体积)不再随时间发生变化，温度达到稳定值，但分子仍然 答案65cmHg60cmHg 是运动的，不可能达到所谓的“凝固”状态，故选项A正确。 [典例2]解析以缸套为研究对象，有pS十Mg=S,所以封闭气 答案 A 2.解析用温度计测量温度的原理是根据热平衡的原理，当两物体达 体的压强p一p0 Mg,故应选C。 到热平衡状态时，它们的温度相同，A正确：温度相同的棉花和石头 答案C 相接触，不会发生热传递，B错误：若a与b、c分别达到热平衡，说明！针对训练 a与b、c温度相同，故b、c之间也达到了热平衡，C正确：两个彼此接 !1解析，在图甲中，以高为五的液柱为研究对象， 触的物体温度相同，两个物体达到热平衡，D正确 由二力平衡知p气S十PghS=poS 答案ACD 所以p%=p。一gh: 要点2 在图乙中，以B液面为研究对象， 探究导入提示：292K一302K 由平衡方程F上=F下有 [典例2]解析由T=1十273K可知，一33℃相当于240K,A正 b气S十PghS=poS 确：由T一t十273K可知△T一△，即热力学溫标溫度的变化总等于 所以p气=p0一gh: 摄氏温标温度的变化，温度变化1℃，也就是温度变化1K,B正确： 在图丙中，仍以B液面为研究对象，有 因为绝对零度不能达到，故热力学温度不可能取负值，而摄氏温度 可以取负值，C错误：初态温度为t十273K,末态温度为21十273K, p气S+oghSsin60°=poS 热力学温度也升高了t,D错误。 3 答案AB 所以p气=p一2Pgh: 针对训练 在图丁中，以A液面为研究对象，由二力平衡得 3.解析热力学温度和摄氏温度是表示温度的不同方法，它们景大的 p气S=(po十pgh1)S 区别就是规定的零，点不同，但每一度的大小是一样的。根据T一1十 所以卫气=po十gh1。 273.15K可知-136℃等于137.15K,0℃等于273.15K,1℃等 于274.15K,A、B正确，C错误由△T=△1判断D错误。 答案甲：p。一Pgh乙：p。一Pgh丙：p。- 2pgh丁：po十Pgh1 答案AB 2.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 4.解析每格表示的摄氏度为8℃=0.5℃，比冰的熔点高出的温 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=gsin0,所以对水银柱，由牛顿第二定律得poS十ngsin0 度为(200一50)×0.5℃=75℃，选项C正确，A、B、D错误。 pS=ma,故p=p0,A正确。 答案C PoS 素养演练·提升技能 F 1.解析系统处于平衡态时，其状态参量不变，铜块放在沸水中加热 足够长的时间，冰水混合物处在0℃环境中，其状态参量不再变化， pS 即处于平衡态，故A、B正确：刚刚放在教室中2分钟的一杯热水和 一杯加较多冰块的可乐，温度与环境温度未达到相同，则未处于平 30°mg 衡态，故C错误；一瓶放在房间中很久的84消毒液，与环境温度相 答案A 同，则处于平衡态，故D正确。 ,要点2 答案ABD 探究导入提示：(1)变小。 2.解析 温度是表示物体冷热程度的物理量，但人们对物体冷热程度 的感觉具有相对性，A正确，B错误：传热的方向是热量自发地从温！ (2)由玻意耳定律pV=C可知，压强变小，气体的体积增大。 (3)内外压强不相等，气泡内部压强大于外部压强 度较高的物体传向温度较低的物体，而热量是过程量，不能说物体！[典例3] 解析(1)气体发生等温变化，对上部分气体，由玻意耳定 含有多少热量，C错误，D正确。 答案AD 律有pSLo=p1·2SLo, 3.解析 由T=t十273.15K可知，热力学温度T与t成正比，斜率为 正值，则B错误：在T=0K时t为负值，则A、D错误，C正确。 解得1=2po 答案C 对下部分气体，由玻意耳定律有pSLo=p2·（SL。十7SL,） 4.解析 水银温度计是根据水银热胀冷缩的性质制造的，A正确：根 据T=t十273.15K可知，100℃相当于热力学温度373.15K,水从 0℃升高到100℃，温度升高了100K,B、C正确，D错误。 解得p=3o ABC (2)在竖直方向稳定时，对“H”型连杆活塞受力分析可知1S一p2S 5.解析 体温计有缩口，能离开被测物体读数，温度计不能离开被测 mg=0 物体读数，故A错误；温度计和体温计都是利用液体热胀冷缩的性 解得m= 4poS 质制成的，故B正确：体温计的分度值是0,1℃，实验用温度计的分 3g 度值是1℃，所以体温计的准确程度比实验室温度计要高，体温计！ 量程为35℃~42℃，实验用温度计量程为一10℃110℃，体温 答案)2，子p。(2)S 3g 计测量范围小，故C正确：使用前，体温计要甩一甩，实验室常用温：[典例4]解析(1)设旋转前A部分气体的体积为V4:旋转180°后 度计不用甩，故D正确。 A部分气体的压强为p4',体积为V4':细玻璃管横裁面积为S,有 答案 A VA=IS 204 V'=lS 14.解析(1)50cm3=0.05L 对A部分气体，由玻意耳定律有p。VA=paVa 设应打气n次，则有 联立以上各式可得p4'=85.5cmHg。 p1=1atm,V1=(0.5+0.05n)L (2)设旋转前B部分气体的压强为pB,体积为VB:旋转180°后B部 p2=2.5atm,V2=0.5L 分气体的压强为pB',体积为VB':管内注入的水银柱长度为h,有 根据玻意耳定律得p1V1=p2V pB=po十ph 解得n=15次。 Vu=IS (2)由题意可知 PB. ph=pA p2=2.5atm,V2=0.5L V'=(21-1a)S =1 atm 对B部分气体，由玻意耳定律有pBVB=pB'VB' 根据玻意耳定律得 联立以上各式可得ph=9cmHg p:V2=p3V3 故管内注入的水银柱长度h=9cm 解得V3=1.25L 答案(1)85.5cmHg(2)9cm 剩下的药液体积V=2L十0.5L一1.25L=1.25L。 针对训练 答案(1)15次(2)1.25L 3.解析假设竖直管内水银柱不动，由p十Pgh=p。可知，因h增大，· 第2课时实验：探究气体等温变化的规律 压强力减小，液柱向下移动，因此空气柱长度增大，即1增大，再次平 衡时，因p减小，h必增大，选项A正确。 , 实验研析·创新学习 答案A [典例1]解析(1)由于注射器长度几乎相同，因此体积越小，横裁 4.解析 (1)设潜水钟在水面上方时和放入水下后简内气体的体积分 面积越小，用较小的力就可以产生比较大的压强使体积变化明显， 别为V。和V1,放入水下后筒内气体的压强为p1,由玻意耳定律和 故选5mL的注射器：知道横裁面积不变，体积关系可用长度关系表 题给条件有 示，不必算出体积的大小，就可以找到体积与压强的关系，因此不需 piV=PoVo ① 要测量空气柱的横裁面积。 Vo=hS ② (2)柱塞上应该涂油，起到密封和涧滑的作用，A正确：应缓慢推拉 V=(h-l)S ③ 柱塞，从而保证气体的温度不变，B正确：用手握住注射器推拉柱 塞，容易引起气体温度发生变化，C错误：由于测量的是气体的体积 p1=p0十g(H-l) 和压强之间的关系，与重力无关，因此注射器可以水平放置，也可以 且H>h>l,则H一l=H, 倾斜放置，D错误。 联立以上各式，解得= P8H Po十pg日 ⑤ (3)反比例函数是曲线，正比例函数是过原点的直线，所以要画p (2)设水全部排出后筒内气体的压强为？，此时筒内气体的体积为 了图象。由 =C,可得：p=CTXV,其中p-了图象的斜率为k V。,这些气体在其压强为p。时的体积为V3,由玻意耳定律有 CT,则温度相同时，质量越小，则图象的斜率越小，图象将向下弯 p2Vo=PoV3 曲，图②是小明组所绘，造成这种情况的原因是漏气 其中p2=po十PgH ⑦ (4)由于软管中存放有一部分气体，从而导致图像不过原点，因此应 设需压入筒内的气体体积为V,依题意得 选用容积较大的注射器，从而使那小部分气体忽略不计。 V=V-Vo ⑧ 答案 联立②⑥⑦⑧式得V=sSH业 (1)5mL不需要(2)AB(3)立②漏气(4)选用 容积较大的注射器 Pogh (2)egSHh 答案(1)gH ![典例2]解析)该实验过程中控制气体的温度不变，即运用了 控制变量法；实验时注射器如何放置对实验结果没有影响：实验中 要点3 要探究的是压强与体积之间的比例关系，所以不需要测量气体的体 探究导入提示：由玻意耳定律知pV=C,C与温度有关，bV越大温： 积，故注射器内部的横裁面积没有必要测量：注射器旁的刻度尺只 度越高，即T1<T2。 要刻度分布均匀即可，便于等量的改变体积，可以不标注单位。故 选A、C、D。 [典例5]解析根据玻意耳定律pV=C,C与温度有关，温度越高， (2)如果柱塞推拉的过快，气体的温度将产生显著的变化，实验误差 C越大，可知p与V之积越大表示温度越高，则T2>T1:根据力V= 将增大 C可知p=立·C,故力与了成正比，p-文图线的延长线过原点， (3)由实验数据可知气柱长度与气柱压强的乘积基本恒定，前四组 数据符合的很好，乘积在11.9~12.2之间，第5组数据的乘积较 且温度越高图线的斜率越大，故B正确。 大，为15.2，说明第5组数据记录错误 答案B (4)气体压强与气体的温度有关，一定量的气体，在相同体积下，温 针对训练 度越高，压强越大，故图像①是在温度稍高的乙实验蜜中测量获 5.解析 p一V图像等温线为双曲线的一支，图像上任意一点横、纵坐 样的。 标的乘积为一定值，温度越高，压强与体积的乘积就越大，等温线高 答案(1)ACD(2)防止封闭气体温度发生改变(3)5(4)① 原点越远。比较可得A、B两个状态在同一条等温线上，所以这两 典例3]解析(1)题图甲中①为压强传感器：研究一定质量的气体 个状态的温度相同1A红，同理可得c=1DA正确C错误；B和 压强与体积的关系时，应保持气体的质量和温度不变。 C两个状态分别在两条等温线上，所以B和C的温度不相等，B错 (2)压强与体积成反比的图像应为双曲线的一支，因不能确定题图 误：同一个力一V图像中的等温线，越靠近坐标原点表示的温度越 乙的力一V图像是双曲线的一支，所以不能确定压强与体积成反比 低，故有t4<tD,D正确 (3)实验时注射器内的空气向外发生了泄漏，导致气体的力V乘积随 答案AD 气体体积的减小而减小。 6.解析 图线DA段的斜率不变，由数学知识可知图线的斜率等于 答案(1)压强质量温度(2)不能 pV,斜率不变，即pV不变，由玻意耳定律pV=C分析可知温度不 (3)实验时注射器内的空气向外发生了泄漏 变，所以DA是一个等温过程，故A正确；由题图可看出A之B过素养演练·提升技能 程中气体的体积不变，温度变化，故B错误：A与B的体积相同，压1.解析缓慢地推拉活塞，可以使封闭气体的温度与外界的温度保持 强不同，温度也不同，所以状态参量不相同，故C错误；B→C过程气 致，从而可以保持封闭气体的温度不变，所以A正确：在活塞上涂 体的体积增大，压强减小，但力-V图线的斜率即p立不变，根据 上涧滑油，保待良好的密封性，这样是为了保持封闭气体的质量不 发生变化，并不能保持封闭气体的温度不变，所以B错误：当用手直 玻意耳定律pV=C可知温度不变，故D错误 接握住注射器封闭气体的部分时，手的温度可能改变封闭气体的温 答案A 度，所以不要用手直接握住注射器封闭气体的部分，所以C正确：只 素养演练·提升技能 要是封闭气体的质量不变，气体的多少不会改变实验的结果，与气 1.解析气体的体积就是所有气体分子运动占据的空间的体积的总 体的温度是否会变化无关，所以D错误。 和，选项A错误：只有当气体的密度一定时，气体的体积才与气体的！ 答案AC 质量成正比，选项B错误：只有当气体的质量一定时，气体的体积才，2.解析 (1)为了保证气密性，应用橡胶套密封注射器的下端，A必 与气体的密度成反比，选项C错误；气体总是充满整个容器，则气体 要：由于注射器的直径均匀恒定，根据V一LS可知体积和空气柱长 的体积等于气体所在容器的容积，选项D正确。 度成正比，所以只需读取刻度尺上显示的空气柱长度，不需要测量 答案D 柱塞的直径，B不必要，D必要：为了得知气压的变化情况，需要读取 压力表上显示的气压值，C必要 2.解析 △OBC的面积S=BC,OC=pmV,同理，△OAD的 (2)手温会影响气体的温度，且实验过程中气体压缩太快，温度升高 后热量不能快速释放，气体温度会升高，所以这样做的目的是保证 面积S1=2pAVA,根据玻意耳定律力AVA=pBVB,可知两个三角！ 气体状态变化过程中温度尽可能保持不变。 形面积相等。 答案B (3)当气体微等温变化时，p与V成反比，即bc,故力-是图像 3.解析由题意知，封闭气体做的是等温变化，只有D图线是等温线，： 故D正确。 为直线，所以为了能直观反映力与V成反比的关系，应作户亡图 答案D 像，C正确 205