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第二章 氣體、液體和固體第1節 氣體實驗定律（Ⅰ）
在慶典活動中放飛的氣球，會飛到我們看不見的地方。隨著氣球的升空，大氣壓在減小，溫度在降低，氣球在膨脹……
用打氣筒給自行車打氣，會感到越來越吃力。
將壓癟的乒乓球放入熱水中，乒乓球會自動復原。
一定質量的氣體的壓強、體積和溫度三個狀態參量之間是有聯系的。那么，它們會有怎樣的聯系呢？
學習目標
1.理解并掌握波意耳定律
2.學會觀察P-V，P-1/V圖像
3.學會用等溫變化的規律處理有關問題
2.在實驗中，如何保持氣體質量m不變？
1.氣體的常量有m、p、V、T，現研究p與V的關系，需要用什么實驗方法？
3.在實驗過程中，如何保持氣體的溫度不變。
控制變量法：保持氣體質量m、氣體溫度T不變
選擇封閉氣體作為研究對象
壓縮氣體時要緩慢，讓氣體與外界有充分的熱傳遞
一、實驗探究氣體壓強與體積之間的關系
5.在實驗中，如何測定氣體的壓強？
4.保證氣體的常量m不變的情況下，怎么設計實驗改變氣體的體積，并測量出氣體改變前后的體積？
用一個帶活塞和附有容積刻度的容器．
用插入容器內部的壓強計進行測量．
實驗目的 探究一定質量的氣體在溫度不變的情況下，壓強與體積的關系
實驗方法 控制變量法
實驗器材 如圖所示
實驗步驟
注意事項
1.封閉一定質量的氣體
2.推動柱塞，改變氣體體積，并記錄多組體積和壓強數據
推動活塞要緩慢，手不能握住容器有氣體的部分
視頻展示：在溫度保持不變時，研究一定質量氣體的壓強P和體積V的關系
實驗后，通過對實驗數據的分析發現：氣壓計的讀數誤差相對較大。因此，為了更精確地測量氣體壓強，我們引進壓強傳感器和數據采集器獲取數據，并借助計算機處理數據，以提高測量精度和效率。
視頻展示：用傳感器和計算機探究氣體的等溫變化的規律
兩個實驗都表明：一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，其壓強與體積成反比。即
英國科學家玻意耳和法國科學家馬略特各自通過實驗發現
玻意耳定律：
一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，其壓強與體積成反比。
1.內容：
二、玻意耳定律
一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，其壓強與體積成反比。
2.公式：
其中P1，V1和P2，V2分別表示氣體在1，2兩個狀態下的壓強和體積
3.適用條件：
氣體的質量不變、溫度不變
C與氣體的種類、質量、溫度有關。（PV=C=nRT）
對一定質量的某種氣體：溫度不變，C不變；
對一定質量的某種氣體：溫度越高，C越大．
由于玻意耳定律p1V1＝p2V2是實驗定律．只有在氣體質量一定、溫度不變的條件下才成立，研究等溫圖像就很有必要。
三、等溫圖像
氣體在溫度不變的情況下發生的狀態變化過程，稱為等溫過程。一定質量氣體的等溫過程在 圖上是過原點的直線，在p-V圖上是雙曲線的一支，這種表示等溫過程的圖線稱為等溫線。
等溫線上的某一點表示氣體處于某一狀態，該點的坐標(p，V)表示氣體在該狀態下的狀態參量。如圖所示的狀態A的壓強p1=1atm(1atm即為1個標準大氣壓，約等于），體積，狀態B的壓強P2=0。5atm，體積,圖中箭頭表示過程進行的方向，氣體由狀態A經等溫過程變化到狀態B。
面積：S=PV=C=nRT
V
p
O
等溫線
對一定質量的某種氣體，
溫度不變，C不變；溫度越高，C越大。
T1
T2
特點：（1）每條等溫線上氣體各狀態溫度相同；
（2）溫度越高等溫線離坐標軸或原點越遠（T1（3）一定質量的氣體，不同溫度下的等溫線是不同的。
【想一想】為什么體積相同，壓強大的溫度高
因為溫度高，分子運動劇烈，撞擊容器壁。
1. P-V圖：一定質量的理想氣體，在溫度不變的情況下P與V成反比，因此P-V圖像的形狀為雙曲線的一支。它描述的是溫度不變時的p -V關系，稱為等溫線。
2. p-
特點：（1）斜率越大，PV乘積越大，溫度越高。
（2）一定質量氣體，不同溫度下的等溫線是不同的。
T1
T2
p
1/V
O
斜率：K=P/(1/V) =PV=C
等溫線
T1氣體體積一定時，分子的數密度一定；溫度越高，分子無規則運動越劇烈，氣體壓強越大。所以T11.(多選)回熱式制冷機是一種極低溫設備，制冷極限約50K。某臺回熱式制冷機工作時，一定量的氦氣(可視為理想氣體)緩慢經歷如圖所示的四個過程。已知狀態A、B的溫度均為27 ℃，狀態C、D的溫度均為－133 ℃，下列判斷正確的是( )
A.氣體由狀態A到狀態B的過程，溫度先升高后降低
B.氣體由狀態B到狀態C的過程，內能保持不變
C.氣體由狀態C到狀態D的過程，氣體對外做功
D.氣體由狀態D到狀態A的過程，其熱力學溫度與壓強成正比
ACD
2.如圖所示，粗細均勻豎直放置的玻璃管中，P為一小活塞，有一段水銀柱將封閉在玻璃管中的空氣分成上、下兩部分，活塞和水銀柱都靜止不動。現在用力向下壓活塞，使得活塞向下移動一段距離L，同時水銀柱將向下緩慢移動一段距離H，在此過程中溫度不變，則有（　　）
A．L>H
B．LC．L=H
D．無法判斷
A
3.如圖，氣缸倒掛在天花板上，用光滑的活塞密封一定量的氣體，活塞下懸掛一個沙漏，保持溫度不變，在沙緩慢漏出的過程中，氣體的（　　）
A．壓強變大，體積變大
B．壓強變大，體積變小
C．壓強變小，體積變大
D．壓強變小，體積變小
B
4.如圖所示，圖線1和2分別表示一定質量的氣體在不同溫度下的等溫線。下列說法正確的是（　　）
A．氣體由狀態A沿圖線1變化到狀態B的過程中，分子間平均距離減小
B．圖線1對應的溫度低于圖線2
C．圖線1對應的溫度高于圖線2
D．氣體由狀態A沿圖線1變化到狀態B的過程中，
氣體分子的平均速率不變
CD
玻意耳定律
適用條件:
公式：
內容：
圖像:
一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，其壓強與體積成反比。
氣體的質量不變、溫度不變

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