高中物理第4章气体第1节气体实验定律教学案鲁科选修3-3
物理鲁科版选修3-3学案：知识导航第4章第1节气体实验定律含解析
第4章气体第1节气体实验定律思维激活1.如图4-1—1所示,一种测温装置，玻璃泡A封有一定质量的空气,与A相连的B管插在水银槽中，制作时，先给球形容器微微加热，跑出一些空气，插入水银槽中时，水银能上升到管内某一高度,此时，管内外液面高度差h与温度成线性函数关系,然后，在细管上标上刻度就得到了一个温度计。
你可以制作一支这样的温度计。
（B管中的气体体积与A泡的体积相比可忽略)你知道其中的道理吗？图4—1-12。
医生给病人输液用的普通输液器如图4—1-2所示.在输液时，A 管与空气相连，B管下面连接一小容器C，然后用皮管连接到注射器，溶液沿皮管下流，到容器C中被隔断（C中有少量的空气），并以液滴的形式下滴，经皮管和注射器进入人体。
试分析：图4-1—2（1）A管的作用；（2)容器C的作用.提示:1。
对一定质量的气体,在体积不变的情况下，当温度升高时，气体的压强会增大，当温度降低时，压强会减小.在这个温度计里，由于“B管中的体积与A泡中的体积相比可忽略"，因此认为气体的体积不变。
然后,利用温度与压强的函数关系，就可读出温度了。
2.（1）当输液瓶中的液体往下流时，瓶上部的气体的体积增大,压强将减小,这样，液体下流的速度就会减慢，甚至于不会往下流.现在A 管与外界大气相连，使得瓶口的压强始终为大气压，当上部气体的压强减小时，气体从A管中自动吸入，保持了上部气体的压强基本不变,也就保持了液体以一定的速度持续下流，这就是A管的作用。
(2)液体在皮管内连续流动，它的速度是很难观察的，而液滴下滴的快慢是很容易观察的，因此，小容器C的作用主要是用来观察输液的快慢.医生开始输液时，总是先观察C中的液滴的快慢，并通过适当的调节控制输液的速度.自主整理1.玻意耳定律（1)内容:一定质量的气体，在____________不变的情况下，它的压强跟体积成反比。
1（或____________)。
（2）公式：p∝V（3)气体的等温变化图象（p-V图象）①作法：以横轴表示体积，纵轴表示____________，根据实际数据取单位，定标度，描出表示气体状态的若干个点，用平滑线连接各点便得p—V图象.如图4—1—3所示.图4-1—3②特点：a 。
鲁科版高中物理教材教学设计第4章第1节《气体实验定律》
【课题】第4章第1节气体实验定律一、教材分析1、教材地位“气体实验定律”是山东科学技术出版社（鲁科版）高中物理选修3-3第4章第1节的内容，气体的实验定律是学习本章其他知识的基础。
课程标准只要求通过实验了解气体实验定律，因此，教学的重点是引导学生通过实验研究，归纳总结出3个实验定律，要求学生能够独立地进行实验探究。
同时，在实验的过程中体验猜想、控制变量和运用图象处理物理问题的方法，在“知识与技能”方面则要求不高，只要求学生知道气体实验定律的内容，能够定性解释一些相关现象气体的实验定律与气体的压强、温度和体积有关。
2、教学目标设计对探究实验的教学，要特别重视在教师的引导下学生的自主探究重视实验过程，培养学生设计实验、独立进行实验、收集处理实验数据的能力。
为了以学生的发展为本，面向全体，全面发展提高科学素养为指导思想，并结合教学大纲、新课程标准的要求，我制定如下核心二、教法分析学生通过前面知识的学习已经对气体分子的运动和压强的产生有了一定的认识，形成了一定的认知结构，并初步学会了计算压强的方法，为本节课的学习奠定了基础。
因此，我将本节的教学分为三个主要环节。
第一环节：通过问题引领和观看相应视频引入教学。
第二环节：通过学生动脑动手参与探究体会物理规律的形成的过程。
第三环节：学以致用对知识进行巩固，在拓展提升中发展学习的能力。
三、学法指导基于学生学情考虑，我采用课堂学案和课后分类作业相结合的方法，对学习的知识加以理解和应用。
主要目的在于：1、让学生在理论和实验探究中初步感知知识的形成过程；2、让学生在合作中体验探究的过程和方法；3、在训练中提升学生知识的应用。
四、完整教案设计《气体实验定律》学案一、教学目标1、知道描述气体状态变化的状态参量。
2、知道气体实验定律的实验装置和实验过程，掌握气体实验定律的内容与公式表达。
3、知道实验定律的成立条件。
二、教学重点实验定律的探究、内容和公式应用三、教学难点应用实验定律处理实际问题四、新课教学实验探究:1．玻意耳定律（等温变化）(1)实验数据记录：(2)图像法处理数据(3)内容:(4)公式2.查理定律（等容变化） (1)内容:(2)公式3.盖·吕萨克定律（等压变化） (1)内容:(2)公式 五、典型例题：【例1】如图，气泡在湖面下深h 处的压强为2P 、体积为V,当它缓慢上升到湖面时，它的压强为P,体积为多少？（假设水的温度保持不变）【例2】如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A 、B 两处设有限制装置，使活塞只能在A 、B 之间运动，A 左面汽缸的容积为V ，A 、B 之间的容积为0.1V 。
鲁科版选修3-3 第四章第1节 气体实验定律 第1课时 教案
课题：气体实验定律〔第一课时〕一、教学内容分析1、课程标准要求：通过实验，了解气体实验定律，知道理想气体模型。
用分子动理论和统计观点解释气体压强和体积的等温变化关系。
2、教材分析：本节课的内容为司南版?物理?选修3-3第四章第一节气体实验定律的第一课时，是在学习了分子动理论之后，进一步通过实验探究在等温变化过程中，气体的体积、压强与温度三个状态参量之间的关系，并要求学生能根据所学过的分子动理论的相关知识解释气体实验定律。
二、教学目标〔一〕知识与技能知道什么是气体的等温变化过程；掌握玻意耳定律的内容、数学表达式；理解P-V图像的物理意义；知道玻意耳定律的适用条件；会应用分子动理论解释玻意耳定律。
〔二〕过程与方法通过演示实验，培养学生的观察能力、分析能力和实验研究能力；培养学生运用数学方法解决物理问题的能力——由图像总结出玻意耳定律〔三〕情感、态度与价值观感受现代科技在物理学研究中的重要作用，激发对科学、科技的求知欲。
三、教学重点玻意耳定律的内容、数学表达式、图像及使用条件。
四、教学难点应用玻意耳定律解决实际问题。
五、教学方法讲授法、讨论法、演示法、练习法六、教学媒体多媒体课件、气体实验定律演示器、乒乓球、烧杯、矿泉水瓶、气球〔两个〕、学案七、教学板书第四章第一节气体实验定律一、气体状态参量二、玻意耳定律1.内容：一定质量的气体，在温度保持不变得条件下，压强与体积成反比。
以上两幅图是在温度相等的情况下描绘出来的，物理学中把它们称为等温P-V图和等温P-1/V图。
2.研究对象：一定质量的气体3.适用条件：〔1〕压强不太大(与大气压相比)，温度不太低〔与室温相比〕〔2〕被研究的气体质量不变，温度不变4.表达式：PCV=或1212P PV V=八、教学进程3.观察实验视频演示实验4.数据处理（1）从这些数据中你能得到什么结果？（2）引导学生通过作图法研究定理关系。
（3）通过图像发现规律（4）能否根据图像得到成反比的规律，如何证明P与V成反比？（5）以1V为横坐标，压强P为纵坐标进行描点作图5.结论：一定质量的气体，在温度不变得情况下，压强于体积成反比。
高二物理鲁科版选修3-3第四章第1节 气体实验定律 教案
第1节气体实验定律一、教学目标了解气体实验定律的实验条件、过程，学会研究物理问题的重要方法——控制变量（单因素）法，明确气体实验定律表达式中各个字母的含意，引导学生抓住三个实验定律的共性，使复习能够事半功倍．二、教学重点、难点分析1．一定质量的某种理想气体的状态参量p、V、T确定后，气体的状态便确定了，在这里主要是气体压强的分析和计算是重点问题，在气体实验定律及运用气态方程的解题过程中，多数的难点问题也是压强的确定．所以要求学生结合本专题的例题和同步练习，分析总结出一般性的解题方法和思路，使学生明确：压强的分析和计算，其实质仍是力学问题，还是需要运用隔离法，进行受力分析，利用力学规律（如平衡）列方程求解．三、教学过程设计教师活动（一）气体的实验定律提问：（1）气体的三个实验定律成立的条件是什么？（2）主要的实验思想是什么？很好，我们要会用文字、公式、图线三种方式表述出气体实验定律，更要注意定律成立的条件．（1）一定质量的气体，压强不太大，温度不太高时．（2）控制变量的方法．对一定质量的某种气体，其状态由p、V、T三个参量来决定，如果控制T不变，研究p-V间的关系，即得到波意耳定律；如果控制V不变，研究p-T间的关系，即得到查理定律；如果控制p不变，研究V-T间的关系，即得到盖·吕萨克定律．1．等温过程——波意耳定律（1）内容：（2）表达式：p1V1=p2V2（3）图象波意耳定律的内容是：一定质量的某种气体，在温度不变时，压强和体积的乘积是恒量．讨论：上面的p-V图中，A、B表示一定质量的某种气体的两条等温线，则T A＜T B（填＞、=、＜），试说明理由．说明原因的过程中，学生讨论后渐趋明朗．有学生回答：从分子动理论的角度来说，气体的压强是大量气体分子频繁碰撞器壁的结果，单位体积内的分子数越多、分子运动的平均速率越大，压强就越大．在p-V图象的两条等温线上，取体积相同的两点C、D，因为是一定质量的气体，所以单位体积内的分子数相同；又从图象上可知，p C＜P D，所以T D＞T C，则T B ＞T A．小结：一定质量的某种气体的p-V图象上的等温线越向右上方，温度越高，即pV的乘积越大．[例]1m长的粗细均匀的直玻璃管一端封闭，把它开口向下竖直插入水中，管的一半露在水面外，大气压为76cmHg，求水进入管中的高度．引导学生讨论：（1）此过程可视为等温过程，应用波意耳定律，那么如何确定一定质量的气体呢？（2）研究对象的初末态如何确定？（3）管插入水中一半时，管内水面的高度应是图2-1-5中a、b、c的哪个位置？为什么．解答：设玻璃管的横截面积为S．初态：玻璃管口和水面接触但还没有插入之时，此后管内气体为一定质量的气体．p1=p0，V1=1S．末态：管插入水中一半时，如图2-1-5所示，位置c是合理的．因为管插入水中，温度一定，气体体积减小，压强增大，只有p c＞p0，所以c位置合理．设进入管内的水柱的高度是x，则p2=p0+ρg（0.5-x），V2=（1-x）S，根据波意耳定律：p1V1=p2V2，所以p0×1S=[p0+ρg（0.5-x）]×（1-x）S，得x=0.05m[例]一根长度为1m，一端封闭的内径均匀的细直玻璃管，管内用20cm长的水银柱封住一部分空气．当管口向上竖直放置时，被封住的空气柱长49cm．问缓慢将玻璃旋转，当管口向下倒置时，被封住的空气柱长度是多少？假设p0=76cmHg，气体温度不变．对例题5大多数学生做出如下解答：p1=p0+h=76+20=96（cmHg）V1=49Sp2=p0-h=76-20=56（cmHg）V2=HSp1V1=p2V2所以H=84（cm）解答到此，有部分同学意识到此时空气柱加水银柱的长度H+h=84+20=104（cm）已大于玻璃管的长度1m了，说明水银早已经溢出！所以，管倒置后，p2=p0-h′V2=HS，H+h′=L所以h=18.5（cm），H=81.5（cm）[例]内径均匀的U形管中装入水银，两管中水银面与管口的距离均为l=10cm，大气压强p0=75.8cmHg时，将右管口密封，如图2-1-6所示，然后从左侧管口处将一活塞缓慢向下推入管中，直到左右两侧水银面高度差h=6cm时为止．求活塞在管内移动的距离．提问：（1）缓慢向下推是什么意思？（2）本题中有左右两部分定质量的气体，能分别写出它们初、末态的状态参量吗？（3）两部分气体间有什么联系？画出示意图．解答：缓慢压缩的含意是整个过程中系统保持温度不变，且水银柱处于平衡态．设管的横截面积为S，则：左管气体：初态：pA0=p0，V A0=lS=10S末态：pA=？，V A=？右管气体：初态；pB0=p0，VB0=lS=10S末态：pB=？，VB=？画出变化前后的示意图，如图2-1-7所示：一般认为液体不易压缩，U形管中，左管液面下降△l，右管液面必上升△l，则两管液面的高度差为2△l，在本题中2△l=h．从上面的示意图中可知：pA=pB+h，V A=（l-x+h/2）SVB=（l-h/2）分别对左右管内的气体应用玻马定律，代入数据，得：x=6.4cm2．等容过程——查理定律（1）内容：提问：法国科学家查理通过实验研究，发现的定律的表述内容是什么？把查理定律“外推”到零压强而引入热力学温标后，查理定律的表述内容又是什么？内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高（或降低）1℃，增加（或减少）的压强等于它0℃时压强的1/273．一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强和热力学温标成正比．3．等压变化——盖·吕萨克定律（1）内容：（2）表达式：内容：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积和热力学温标成正比．数学表达式是：1212V VT T[例]一个质量不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立筒形气缸内，活塞上堆放着铁砂，如图2-1-8所示．最初活塞搁置在气缸内壁的卡环上，气柱的高度H0，压强等于大气压强p0．现对气体缓慢加热，当气体温度升高了△T=60K时，活塞（及铁砂）开始离开卡环而上升．继续加热，直到气柱高度H1=1.5H0．此后在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂，直到铁砂被全部取走时，气柱高度变为H2=1.8H0．求此时气体的温度（不计气缸和活塞间的摩擦）．分析：以封闭在气缸内的一定质量的理想气体为研究对象，（1）从最初活塞搁置在气缸内壁的卡环上，到当气体温度升高了△T=60K时，活塞（及铁砂）开始离开卡环这一过程气体的哪个状态参量没有发生变化？（2）从当气体温度升高了△T=60K时，活塞（及铁砂）开始离开卡环而上升，直到气柱高度H1=1.5H0．这一过程气体的哪个状态参量没有发生变化？（3）此后的过程气体的哪个状态参量没有发生变化？回答完上面的三个问题后，相信同学们能够自己解答出此题了．学生回答提问：（1）体积不变，所以此过程为等容变化．（2）压强不变，所以此过程为等压变化．（3）温度不变，所以此过程为等温变化．学生的两种解法：解法一：以封闭在气缸内的一定质量的理想气体为研究对象，设最初活塞搁置在气缸内壁的卡环上时，气体的温度为T0，气体的压强为p0，体积为V0=H0S ，则活塞（及铁砂）开始离开卡环时的温度T1=T0+△T ，气体的压强为p1，体积为V1，因为等容变化，V1=V0，根据查理定律，1100p T p T =,1000p T T p T +∆= (1) 设气柱高度为H1时，气体温度为T2，体积为V2=H1S ，压强为p2，因为是等压变化，p2=p1，根据盖·吕萨克定律， ,2211T V T V =，1100T H T T H =+∆ (2) 设气柱高度为H 2时，气体温度为T 3，体积为V 3=H 2S ，压强为p 3，因为铁砂全部取走时p 3=p 0，又因为是等温变化，T 3=T 2，根据波意耳定律，p 3V 3=p 2V 2，p 0H 0=p 1H 1 （3）由（1）、（3）两式解得：0201T T H T H +∆= (4) 1021H T T H H =∆- (5) 由（2）、（4）两式解得：2101H T T H = (6) 由（5）、（6）两式解得：1221021()H H T T H H H ==-T ∆=540K 解法二：以封闭在气缸内的一定质量的理想气体为研究对象，设最S 初活塞搁置在气缸内壁的卡环上时，气体的温度为T 0，则活塞（及铁砂）开始离开卡环时的温度为T 0+△T ，设气柱高度为H 1时，气体温度为T 1，气柱高度为H 2时，气体温度为T 2，由等压过程得0101H H T T T =+∆ (1) 由初态和末态的压强相等，得0202H H T T = (2) 由（1）、（2）两式解得：1221021()H H T T H H H ==-T ∆=540K 说明：气缸内的封闭气体先后经历了四个状态、三个过程．可以建立如下图景：利用上述图景，可以使复杂的过程清晰展现，所以分析物理图景是解题非常关键的步骤．四、教学总结:。
高中物理第4章气体第1节气体实验定律教学案鲁科版选修3_3
高中物理第4章气体第1节气体实验定律教学案鲁科版选修3_3第1课时玻意耳定律1．状态参量：物理学中研究气体的性质时，通常用气体的压强、温度和体积这三个物理量来描述气体的状态。
2．研究方法：控制一个参量不变，研究另外两个变量之间关系，这种方法叫做控制变量法。
[跟随名师·解疑难]1．温度：热力学温度的单位是开尔文，与摄氏温度的关系：T＝t＋273。
2．如何确定封闭气体的压强？(1)液体封闭气体模型：①直玻璃管中液体封闭气体的压强：设气体压强为p，大气压强为p0，液体产生的压强为ph，则图411②“U形管”中封闭气体的压强：图412(2)气缸活塞模型：设活塞质量为m，重力加速度为g，活塞面积为S，气缸质量为M，则图413③气缸在光滑水平面上图414⎩⎪⎨⎪⎧ F ＝＋F －p·S＝ma p ＝MF ＋[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手) 在标准大气压(相当于76 cm 水银柱产生的压强)下做托里拆利实验时，由于管中混有少量空气，水银柱上方有一段空气柱，如图415所示。
这时管中稀薄气体的压强相当于下列哪个高度的水银柱产生的压强( )图415A ．0B ．60 cmC ．30 cmD ．16 cm 解析：选D 气体压强p ＝p0－ph ＝76 cmHg －60 cmHg ＝16 cmHg 。
1．等温变化一定质量的气体，在温度保持不变的条件下，研究压强和体积之间的关系。
2．实验装置图4163．探究过程。
高中物理第4章气体第1节气体实验定律课件鲁科版选修33
[后思考]
处理实验数据时，为什么不直接画 p-V 图象，而是画 p-V1图象？
【提示】
p-V
图象是曲线，不易直接判定气体的压强和体积的关系．而
1 p-V
图象是直线，很容易判定其关系．
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[合作探讨]
图 4-1-3
如图 4-1-3 所示也是“探究气体等温变化规律”的装置，试根据实验探究以
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5．玻意耳定律 (1)内容：一定质量的气体，在温度保(w持ēn不d变ù)的条件下，压强与体积反成比(fǎn．bǐ) (2)公式：p∝V1，也可写作 p1V1＝p2V2 或 pV＝恒量． (3)条件：气体的质量一定，温度保持不变．
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6．气体等温变化的图象(即等温线) (1)图象(如图 4-1-2 所示)
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[再判断] 1．在体积不变的条件下，压强与热力学温度成正比．(×) 2．热力学温度 T＝t＋273，且ΔT＝Δt.(√) 3．一定质量的气体，压强与摄氏温度成正比．(×) [后思考] 如果横轴用摄氏温度，则等容变化的 p-t 图象是怎样的？
【提示】 根据 T＝t＋273，p＝CT＝C(t＋273)．当 p＝0 时，t＝－273 ℃， 故 p-t 图象为直线，但不通过坐标原点．
【导学号：30110038】
图 4-1-6
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【解析】 选气缸内被封闭的气体为研究对象 小车静止时为状态 1， 系统处于平衡状态，则有 p1S＝p0S 气体的压强 p1＝p0， 气体的体积 V1＝SL
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设小车加速度为 a 时为状态 2，
由牛顿第二定律得 p2S－p0S＝ma
【答案】 ABC
物理鲁科版选修3-3学案：课前预习 第4章第1节气体实验定律 含解析
第1节 气体实验定律课前预习情境导入1.物理学中研究气体的性质时，常用气体的压强、温度和体积这3个物理量来描述气体的状态.当气体的状态发生变化时，通常是这3个物理量同时发生变化.堵住打气筒的出气口往下压活塞，会感到越压越费劲，同时气筒还会发热，这说明什么问题？图4-1-1简答：这表明随着筒内空气体积的减小，压强在增大，同时温度也在升高.2.当气体的状态发生变化时，通常是压强、温度和体积这3个物理量同时发生变化.要用实验的方法同时研究这3个量之间的变化关系比较困难，我们可以采用什么样的方法进行研究？简答：采用控制变量的方法，控制其中1个量不变，研究另外2个量之间的变化关系.3.在实际问题中，气体的压强、体积、温度这3个物理量往往是同时变化的.当这3个量同时变化时，又遵循什么规律呢？ 简答：一定质量的气体状态发生变化时，压强、体积和温度变化所遵循的规律：TpV =C. 知识预览1.大量实验证明，一定质量的气体，在温度保持不变的条件下，压强与体积成________比.如果用p 表示压强，用V 表示体积，可写成________这个结论叫做玻意耳定律，也叫做玻意耳—马略特定律，是英国科学家玻意耳和法国科学家马略特先后独立通过实验发现的.2.大量实验证明，一定质量的气体，在体积保持不变的条件下，压强与________成正比.如果用p表示压强，用T表示热力学温度，可写成________这个规律叫做查理定律，是法国科学家查理通过实验发现的.式中，热力学温度T与摄氏温度t之间的关系是________，热力学温度T的单位是________，简称为开，符号为________.3.大量实验证明，一定质量的气体，在压强保持不变的条件下，体积与热力学温度成________比.如果用V表示体积，用T表示温度，可写成________这个规律叫做盖·吕萨克定律，是法国科学家盖·吕萨克通过实验发现的.上述3个气体实验定律都是在压强________、温度________的情况下总结出来的.压强很大或温度很低时，气体都已液化，甚至变成固体，气体的实验定律就不再适用了.1答案：1.反p∝V2.热力学温度p∝T T=t+273 开尔文K3.正V∝T 不太大不太低。
2019_2020学年高中物理第4章气体第1节气体实验定律第2课时课件鲁科版选修3_3
100 ℃的空气，一重物用绳索经滑轮与缸 中活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状 态，这时活塞离缸底的高度为 10 cm，如果 缸内空气变为 0 ℃，问： (1)重物是上升还是下降？ (2)这时重物将从原处移动多少距离？(设活塞与汽缸壁间无摩 擦)
三、理想气体的状态方程
1．实验定律的成立条件：__压__强__不__太__大____、___温__度__不__太__低____． 2．三个参量都变化时的关系：__p_TV__＝__C_．
在 p－T 图象或 V－T 图象中，靠近原点的部分要用虚线表 示．这是为什么？
提示：气体温度不可能等于 0 K，只能无限接近于 0 K，当温 度太低时，气体实验定律不再成立．
第4章 气体
第 2 课时
第4章 气体
1.了解查理定律、盖·吕萨克定律的内容．(重点) 2.通过 实验探究查理定律、盖·吕萨克定律．(难点) 3．会用查理定律、盖·吕萨克定律，会用气体状态方程求解有 关问题．(难点)
一、对气体等容变化的探究 1．等容变化：一定质量的气体，在体积不变时，__压__强___和 _温__度____的关系． 2．探究等容变化的规律 (1)实验装置如图所示．
2．等压变化的图象 (1)一定质量的气体等压变化的图线在 V－T 图上是一条(延长 线)过原点的直线．如图所示．
(2)一定质量的气体，压强越大，直线的斜率越小；若压强一 定，质量越大，直线的斜率越大．如图所示，若质量一定，则
p1>p2；若压强一定，则 m1<m2.
(1)V 正比于 T，而不正比于 t，但ΔV 与摄氏温 度的变化Δt 成正比． (2)一定质量的气体发生等压变化时，升高(或降低)相同的温 度，增加(或减小)的体积是相同的．
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第1节气体实验定律第1课时玻意耳定律对应学生用书P30气体的状态[自读教材·抓基础]1．状态参量：物理学中研究气体的性质时，通常用气体的压强、温度和体积这三个物理量来描述气体的状态。
2．研究方法：控制一个参量不变，研究另外两个变量之间关系，这种方法叫做控制变量法。
[跟随名师·解疑难]1．温度：热力学温度的单位是开尔文，与摄氏温度的关系：T＝t＋273。
2．如何确定封闭气体的压强？(1)液体封闭气体模型：①直玻璃管中液体封闭气体的压强：设气体压强为p，大气压强为p0，液体产生的压强为p h，则图411②“U形管”中封闭气体的压强：1.物理学中研究气体的性质时，常用气体的压强、温度、体积来描述，这三个量叫气体的状态参量。
2．玻意耳定律(等温变化)：一定质量的气体，在温度不变的条件下，压强与体积成反比，即p∝1V。
图412(2)气缸活塞模型：设活塞质量为m ，重力加速度为g ，活塞面积为S ，气缸质量为M ，则图413③气缸在光滑水平面上图414⎩⎪⎨⎪⎧F ＝M ＋m a F －p ·S ＝map ＝MFM ＋m S[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)在标准大气压(相当于76 cm 水银柱产生的压强)下做托里拆利实验时，由于管中混有少量空气，水银柱上方有一段空气柱，如图415所示。
这时管中稀薄气体的压强相当于下列哪个高度的水银柱产生的压强( )图415A ．0B ．60 cmC ．30 cmD ．16 cm解析：选D 气体压强p ＝p 0－p h ＝76 cmHg －60 cmHg ＝16 cmHg 。
玻意耳定律[自读教材·抓基础]1．等温变化一定质量的气体，在温度保持不变的条件下，研究压强和体积之间的关系。
2．实验装置图4163．探究过程实验器材 针筒、气压计等 研究对象(系统) 针筒内封闭的空气数据收集 压强由气压计读出，气体体积(长度)由针筒本身的刻度读出 数据处理 以压强p 为纵坐标，以体积倒数1V 为横坐标作出p 1V图像图像结果p 1V图像是一条过原点的直线 实验结论 温度恒定时，气体的压强跟体积的倒数成正比，即气体的压强与体积成反比4．玻意耳定律(1)内容：一定质量的气体，在温度保持不变的条件下，压强与体积成反比。
(2)公式：pV ＝C 或p 1V 1＝p 2V 2。
[跟随名师·解疑难]1．对玻意耳定律的理解 (1)适用条件：一定质量的某种气体，温度不太低，压强不太大。
(2)定律也可以表述为pV ＝常量或p 1V 1＝p 2V 2，其中的常量与气体所处温度高低有关，温度越高，常量越大。
2．p V 图像与p 1V图像(1)一定质量的气体的p V 图像如图417甲所示，图线为双曲线的一支，且温度t 1<t 2。
图417(2)一定质量的气体p 1V图像如图乙所示，图线的延长线为过原点的倾斜直线，且温度t 1<t 2。
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)(多选)一定质量的气体，在做等温变化的过程中，下列物理量发生变化的有( ) A ．气体的体积 B ．单位体积内的分子数 C ．气体的压强 D ．分子总数解析：选ABC 等温过程中，p 、V 发生相应变化，单位体积内的分子数也随之发生相应变化。
对应学生用书P31对玻意耳定律的考查[典题例析]1．(海南高考)如图418，一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为m 、面积为S 的活塞将一定量的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距L 。
现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d 。
已知大气压强为p 0，不计气缸和活塞间的摩擦；且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为p 0；整个过程中温度保持不变。
求小车加速度的大小。
图418[思路点拨](1)小车向右加速运动时活塞相对气缸的运动方向？封闭气体体积如何变化？提示：活塞相对气缸向左运动。
体积减小。
(2)当小车以水平恒定加速度向右运动时，如何求出被封闭气体的压强？ 提示：选活塞为研究对象，将压强转换为压力，对活塞列牛顿第二定律方程。
解析：选气缸内被封闭的气体为研究对象 小车静止时为状态1， 系统处于平衡状态，p 1S ＝p 0S 气体的压强p 1＝p 0， 气体的体积V 1＝SL设小车加速度为a 时为状态2， 由牛顿第二定律得p 2S －p 0S ＝ma 气体的压强p 2＝p 0＋ma S， 气体的体积V 2＝S (L －d ) 由玻意耳定律得p 1V 1＝p 2V 2 联立各式得a ＝p 0Sdm L －d。
答案：p 0Sdm L －d[探规寻律]应用玻意耳定律解题的一般步骤(1)首先确定研究对象，并判断是否满足玻意耳定律适用的条件； (2)然后确定始末状态及状态参量(p 1、V 1，p 2、V 2)；(3)最后根据玻意耳定律列方程求解(注意p 1和p 2、V 1和V 2统一单位)； (4)注意分析隐含的已知条件，必要时还应由力学或几何知识列出辅助方程。
[跟踪演练]一个气泡由湖面下深20 m 处上升到湖面下深10 m 处，它的体积约变为原来体积的(温度不变，大气压p 0的值相当于10 m 深的水产生的压强)( )A ．3倍B ．2倍C ．1.5倍D ．0.7倍解析：选C 大气压p 0的值相当于10 m 深的水产生的压强，所以p 1＝p 0＋p h 1＝p 0＋2p 0＝3p 0，p 2＝p 0＋p h 2＝p 0＋p 0＝2p 0，根据玻意耳定律得p 1V 1＝p 2V 2，得V 2V 1＝p 1p 2＝3p 02p 0＝1.5。
对p V 图像和p 1V图像的考查[典题例析]2．(多选)如图419所示为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法中正确的是( )图419A ．从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比B ．一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的C ．由图可知T 1>T 2D ．由图可知T 1<T 2 [思路点拨](1)p V 图像中等温线为双曲线。
(2)会比较两条等温线对应温度的高低。
解析：一定质量的气体的等温线为双曲线，由等温线的物理意义可知，压强与体积成反比，且在不同温度下等温线是不同的，所以A 、B 正确。
对于一定质量的气体，温度越高，等温线离坐标原点的位置就越远，故C 错误，D 正确。
答案：ABD[探规寻律]解决图像类问题的应用技巧(1)首先区分是p V 图像还是p 1V图像。
(2)在p V 图像中离原点远的等温线温度高，在p 1V图像中斜率大的等温线温度高。
(3)在分析过程时要先分析过程中的特殊点再分析过程。
[跟踪演练](多选)如图4110所示为一定质量的气体在不同温度下的两条p 1V图线。
由图可知( )图4110A ．一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成正比B ．一定质量的气体在发生等温变化时，其p 1V图线的延长线是经过坐标原点的C ．T 1>T 2D ．T 1<T 2解析：选BD 由玻意耳定律pV ＝C 知，压强与体积成反比，故A 错误。
p ∝1V ，所以p 1V图线的延长线经过坐标原点，故B 正确。
p 1V图线的斜率越大，对应的温度越高，所以T 1<T 2，故C 错误，D 正确。
对应学生用书P33[课堂双基落实]1．一定质量的气体发生等温变化时，若体积增大为原来的n 倍，则压强变为原来的倍数为( )A ．2nB ．n C.1nD.2n解析：选C 设气体原来体积为V ，气体质量一定、温度不变，由玻意耳定律知p 1V ＝p 2nV ，解得p 2＝p 1n，故C 正确。
2．在验证“玻意耳—马略特定律”的实验中，下列四个因素中对实验的准确性影响最小的是( )A ．针筒封口处漏气B ．采用横截面积较大的针筒C ．针筒壁与活塞之间存在摩擦D ．实验过程中用手去握针筒解析：选B 玻意耳定律成立的前提条件是质量一定、温度不变的气体，A 会造成气体的质量发生变化，会对实验的准确性造成很大的影响，故A错；D会造成温度发生变化，也会对实验的准确性造成很大的影响，故D错；针筒壁与活塞之间存在的摩擦越大，对压强的读数造成的偏差就会越大，故C错；本实验与针筒的横截面积无关，因此只能选B。
3.如图4111所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B端封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h1、h2、h3，则B端气体的压强为(已知大气压强为p0)( )图4111A．p0－ρg(h1＋h2＋h3)B．p0－ρg(h1＋h3)C．p0－ρg(h1＋h3－h2)D．p0－ρg(h1＋h2)解析：选B 求B端气体的压强，要从管口开始依次向里进行分析。
中间密封气体的压强p等于外界大气压p0和h3高的液柱产生的压强差，即p＝p0－ρgh3，而B端气体的压强p B等于中间气体的压强和h1高的液柱产生的压强差，即p B＝p－ρgh1，由以上两式可得：p B ＝p0－ρg(h1＋h3)。
4.体检已经越来越受到人们的重视，在体检中抽血化验是常规项目，将有针头的一端插入胳膊上的静脉，将另一端通过胶管与封闭的抽血化验用容器相连，如图4112为抽血化验时用的容器，封闭容器使用前气压为0.9 atm，当容器内气压变为1 atm时，抽血过程完毕。
若容器的容积为50 mL，抽血过程中认为容器内气体的温度不发生变化，则此容器可以抽多少静脉血？图4112解析：设化验用容器的容积为V，使用前气压为0.9 atm时为状态1，p1＝0.9 atm，V1＝50 mL。
当容器内气压变为1 atm，抽血过程完毕时为状态2，p2＝1 atm，气体温度不变，由玻意耳定律知p1V1＝p2V2得V2＝45 mL，故此容器可以抽50 mL－45 mL＝5 mL静脉血。
答案：5 mL[课下综合检测]一、选择题1．描述气体状态的参量是指( )A．质量、温度、密度B．温度、体积、压强C．质量、压强、温度 D．密度、压强、温度解析：选B 气体状态参量是指温度、压强和体积，B对。