2.2 气体的等温变化 导学案 -2025--2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

2.2 气体的等温变化 1、理解气体等温变化的含义，掌握玻意耳定律的内容、公式、条件及适用范围； 2、明确p-V 图像、p-1/V 图像的物理意义，会识别等温线； 3、学会利用玻意耳定律解决定质量、变质量、活塞/液柱类气体等温变化问题。 1.描述一定质量气体的三个状态参量：________、________、________。 2.等温变化是指气体________保持不变的状态变化过程。 3.平衡状态下，密闭气体的压强可通过________或________进行受力分析求解。 1.探究气体等温变化的规律 （1）实验研究对象：注射器内被________的一定质量________。 （2）实验条件：保证气体________不变、________不变，缓慢推拉活塞。 （3）测量工具：气体压强由________读出，气体体积由注射器上的________读出。 （4）数据处理：作 图像，得到一条过________的________，说明压强与体积成________。 （5）实验操作注意：不能用手握住注射器，防止________变化；不能快速推拉活塞，防止________变化。 2.玻意耳定律 （1）内容：________质量的某种气体，在________不变的情况下，压强 p 与体积 V 成________。 （2）公式：________或________。 （3）成立条件：气体________一定、________一定、压强________、温度________。 （4）公式中常量 C 的决定因素：与气体的________、________、________有关；一定质量的气体，温度越高，C 越________。 3.气体等温变化的图像 （1）图像：是________线的一支，叫作________；同一气体，温度越高，等温线离坐标原点越________。 （2） 图像：是一条过________的________，斜率越大，气体温度越________。 （3）一定质量的气体，不同温度下的等温线________（选填 “相同” 或 “不同”）。 4.应用玻意耳定律解题的基本思路 （1）确定________：为一定质量的气体，温度不变；变质量问题要转化为________问题处理。 （2）确定初、末状态：找出初态参量________、________，末态参量________、________。 （3）列方程：根据________列方程。 （4）统一单位：压强单位________，体积单位________，不必统一为国际单位。 （5）辅助方程：结合________平衡或________关系求气体压强。 （6）结果检验：舍去________的解。 5.气体压强的计算方法 （1）液片平衡法：选取液片为研究对象，受力平衡，液片两侧压强________。 （2）活塞 / 液柱平衡法：对活塞或液柱受力分析，由________定律求气体压强。 （3）连通器原理：连通器中同一水平面上的压强________。 1.一端封闭的弯曲管内注有密度为ρ的水，中间有空气，管内各液面高度差如图，大气压强为，重力加速度为g，图中A点处的压强是( ) A. B. C. D. 2.一定质量的理想气体由状态A沿直线变到状态B的过程如图所示，A、B两点位于同一双曲线上，则此变化过程中气体( ) A.温度一直下降 B.内能先减小后增大 C.温度先上升后下降 D.内能一直增大 3.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.细绳所受的拉力将减小 C.缸内气体的体积将增大 D.缸内气体的体积将减小 答案及解析 温故知新·基础填空 温故——课前知识链接 1.压强；体积；温度 2.温度 3.活塞；液柱 知新——课本研习梳理 1.（1）封闭；空气柱（2）质量；温度（3）气压计；刻度（4）原点；直线；反比（5）温度；温度 2.（1）一定；温度；反比 （2） （3）质量；温度；不太高；不太低 （4）种类；质量；温度；大 3.（1）双曲；等温线；远（2）原点；直线；高（3）不同 4.（1）研究对象；定质量 （2） （3）玻意耳定律 （4）一致；一致 （5）受力；几何 （6）不符合实际 5.（1）相等 （2）二力平衡 （3）相等 基础过关·课前自测 1.答案：C 解析：同一液体内部等高处的压强处处相等，由题图中液面的高度关系可知，封闭气体的压强为点的压强为，故选C。 2.答案：C 解析:A、B位于同一双曲线上，由图示图像可知，A、B两点在同一条等温线上，在直线AB上取一点C(可以取中点)，过C点的等温曲线如图 所示 由理想气体状态方程可知，两等温线的温度关系为 则有 由此可知，一定质量的理想气体由状态A变到状态B的过程中，温度先上升后下降，则气体内能先增大后减小。故选C。 3.答案：C 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，可知当大气压强减小时，细绳所受的拉力将不变，A、B错误；以汽缸为对象，根据平衡条件有，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，C正确，D错误。故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $