高考物理学霸复习讲义气体实验定律-第一部分 气体实验定律——玻意耳定律
1．玻意耳定律：pV =C 或p 1V 1=p 2V 2（温度不变）。
2．利用气体实验定律解决问题的基本思路：
【典例】如图所示，U 形细玻璃管竖直放置，各部分水银柱的长度分别为L 2=25 cm 、L 3 =25 cm 、L 4=10 cm ，A 端被封空气柱的长度为L 1=60 cm ，BC 在水平面上。
整个装置处在恒温环境中，外界气压p 0=75 cmHg 。
将玻璃管绕B 点在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转90°至AB 管水平，求此时被封空气柱的长度。
【答案】40 cm
【解析】设细玻璃管的横截面积为S ，旋转前，V 1=L 1S ，p 1=p 0–L 2+L 4 旋转后，V 2=L S ，p 2=p 0+L 3 由玻意耳定律：
1122p V p V =
代入数据：()()752510752560L S S -++⨯=
解得：()601036cm cm L L -=<，不成立
所以设原水平管中有长为x cm 的水银进入左管（75–25+10）×60S =（75+25–x ）×（60–10–x ）S 解得：x =10 cm 所以L ′=60−10−x =40 cm
【名师点睛】由玻意耳定律进行分析，即可求得空气柱的长度，再根据实际情况进行计论，明确是否
第一部分 气体实验定律——玻意耳定律
能符合题意，判断是否有水银进行左管；从而确定长度。
1．如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦。
在活塞上缓慢地放上一定量的细砂。
假设在此过程中，气缸内气体的温度始终保持不变，下列说法正确的是
A．气缸中气体的内能增加
B．气缸中气体的压强减小
C．气缸中气体的分子平均动能不变
D．单位时间内气缸中气体分子对活塞撞击的次数不变
【答案】C
【解析】气体做等温变化，而温度是气体是分子平均动能的标志，故气体分子的平均动能不变，理想气体的内能等于分子动能，所以内能不变，A错误，C正确；在活塞上缓慢地、一点点放上一定量的细沙，封闭气体压强增大，故B错误；封闭气体压强增大，温度不变，根据理想气体的状态方程可得气体的体积减小，缸中气体分子数密度增大，单位时间内气缸中气体分子对活塞撞击的次数增大，D错误。
【名师点睛】根据题意可知，被封闭气体作等温变化，在活塞上缓慢地、一点点放上一定量的细沙，压强逐渐增大。
2．一足够长的粗细均匀的玻璃管开口向上竖直放置，管内由15 cm长的水银柱封闭着50 cm长的空气柱。
若将管口向下竖直放置，空气柱长变为多少cm？（设外界大气压强为75 cmHg，环境温度不变）
【答案】75 cm
【解析】封闭气体的状态参量：p1=p0+h=75 cmHg+15 cmHg=90 cmHg，V1=L1S=50S
p2=p0﹣h=75 cmHg﹣15 cmHg=60 cmHg
气体发生等温变化，由玻意耳定律得p1V1= p2V2
即90×50S=60×LS
解得：L=75cm
3．如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m
的密闭活塞，活塞A 导热，活塞B 绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。
初状态整个装置静止不动且处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为0l ，温度为0T 。
设外界大气压强为0p 保持不变，活塞横截面积为S ，且mg =0p S ，环境温度保持不变。
求：在活塞A 上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m 时，两活塞在某位置重新处于平衡，活塞A 下降的高度。
【答案】
010
9l 【解析】对I 气体，初状态1002mg p p p S =+
=，末状态10034mg
p p p S
'=+=
由玻意耳定律得：101
1p l S p l S '= 解得012
1
l l =
对II 气体，初状态2103mg p p p S =+
=，末状态2105mg
p p p S
''=+=
由玻意耳定律得：202
2p l S p l S '= 解得203
5
l l =
A 活塞下降的高度为：010209()()10
l l l l l l ∆=-+-=
4．如图，上端开口的竖直气缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，两活塞用刚性轻杆连接，两活塞间充有氧气，小活塞下方冲有氮气，已知，大活塞的质量为2m ，横截面积为2S ，小活塞的质量为m ，横截面积为S ；两活塞间距为L ；大活塞导热性能良好，气缸及小活塞绝热；初始时氮气和气缸内大气的压强均为0p ，大活塞与大圆筒底部相距
2
L
，两活塞与气缸壁之间的摩擦不计，重力加速度为g ，现通过电阻丝缓慢加热氮气，求当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时，氮气的压强。
【答案】05344mg
p p S
=
+
【解析】以两活塞整体为研究对象，设初始时氧气压强为p 1，根据平衡条件有：013p S mg p S += 初始时氧气体积：132()222
L L SL
V S L S =-
+⋅=
当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时，氧气体积：22V SL = 设此时氧气压强为2p ，氮气压强为p ，根据平衡条件有0223p S mg p S pS ⋅+=+
由于大活塞导热，小活塞缓慢上升可认为氧气温度不变，由玻意耳定律，得：2211p V p V = 解得：05344mg p p S
=+。
高中物理《气体》章末复习
第八章气体课前预习一、气体定律1．玻意耳定律：一定质量的某种气体，在不变的情况下，与成反比。
公式为或P1V1= 。
2．查理定律：一定质量的某种气体，在不变的情况下，与成正比。
公式为P= 或P1/P2= 。
2．盖—吕萨克定律：一定质量的某种气体，在不变的情况下，与成正比。
公式为V= 或V1/V2= 。
二、理想气体状态方程1．理想气体：在和下都能遵从气体实验定律的气体。
理想气体是一种的模型；其分子间作用力，分子势能为。
2．理想气体状态方程一定质量的某种理想气体在从一个状态变化到另一个状态，尽管压强、温度、体积都可能改变，但是跟的乘积与的比值保持不变。
公式为：三、气体定律的微观解释1．玻意耳定律的微观解释：一定的气体，温度保持不变时，分子的是一定的。
在这种情况下，体积减小时，分子的增大，气体的就增大。
2．查理定律的微观解释：一定质量的气体，保持不变时，分子的密集程度保持不变。
在这种情况下，温度升高时，分子的增大，增大，气体的压强就增大。
3．盖—吕萨克定律的微观解释：一定质量的气体，温度升高，分子的平均动能增大。
只有气体的同时增大，使分子的密集程度，才能保持压强不变。
例1、如图，粗细均匀、两端开口的U形管竖直放置，两管的竖直部分高度为20cm，内径很小，水平部分BC长14cm。
一空气柱将管内水银分隔成左右两段。
大气压强P0＝76cmHg。
当空气柱温度为T0＝273K、长为L0＝8cm时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管内水银柱长也为2cm。
求：（1）右边水银柱总长是多少？（2）当空气柱温度升高到多少时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内？（3）为使左、右侧竖直管内的水银柱上表面高度差最大，空气柱温度至少要升高到多少？例2.水平放置，粗细均匀，两侧都封闭的细长玻璃管中，有一段水银柱将管中气体分为两部分如图所示，将玻璃管温度均匀升高的过程中，水银柱将（）A、向右移动B、向左移动C．始终不动 D、以上三种情况都有可能例3、如图所示，活塞质量为M，横截面积为S，上表面水平，下表面与水平成α角，摩擦不计，外界大气压为po，被封闭气体的压强为（）A、po—Mgcosα/S B、p o cosα—Mg/SC、po —Mg/S D、po—Mgcos2α/S图8—14练习1:一定质量的理想气体经历一等温膨胀过程，这一过程可以用p－V图上的曲线来表示，如图所示．由此可知，当气体的体积V1＝5 L时，气体的压强p1＝________Pa；当气体的体积V2＝10L时，气体的压强p2＝________Pa；当气体的体积V3＝15 L时，气体的压强p3＝________Pa.2：为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体．下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是．3.下面图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是（）4、如图8—19所示，是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V—T图象，由图象可知（）A、PA＞PBB、PC＜PBC、PA＞PCD、PC＞PB5、如图8—20所示，是一定质量的气体从状态A经B到状态C的P—T图象，由图象可知（）A、VA＝VBB、VB＝VCC、VB＜VCD、VA＞VCPTOPTOPTOPOt/0C-273A B C DVOTABCTABC6.如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同。
高中物理中的气体实验定律
高中物理中的气体实验定律在高中物理的学习中，气体实验定律是一个重要的知识点。
它不仅帮助我们理解气体的性质和行为，还为解决许多实际问题提供了理论基础。
首先，我们来了解一下玻意耳定律。
玻意耳定律指出，在温度不变的情况下，一定质量的气体，其压强与体积成反比。
简单来说，如果把气体压缩到更小的体积，压强就会增大；反之，如果让气体体积增大，压强就会减小。
这就好比给一个气球吹气，气球内的气体体积增加，压强就减小了；而如果我们把气球捏紧，让气体体积变小，压强就会增大。
为了更直观地理解这个定律，我们可以通过实验来验证。
假设我们有一个带有活塞的密闭气缸，里面装有一定质量的气体。
当我们缓慢推动活塞，减小气缸的体积，此时我们会发现气体的压强逐渐增大，这是因为相同数量的气体分子在更小的空间内碰撞容器壁的频率增加了。
反之，当我们向外拉动活塞，增大气缸的体积，气体压强则会逐渐减小。
接下来是查理定律。
查理定律表明，一定质量的气体，在体积不变时，其压强与热力学温度成正比。
也就是说，当给气体加热，温度升高时，气体的压强会增大；而当气体冷却，温度降低时，压强会减小。
想象一下一个密封的罐子，里面充满了气体，如果我们把这个罐子放在火上加热，罐子内气体的压强就会增加，因为气体分子的热运动变得更加剧烈，撞击罐壁的力量更大了。
然后是盖·吕萨克定律。
该定律指出，一定质量的气体，在压强不变时，其体积与热力学温度成正比。
比如，给一个充满气体的气球加热，在压强不变的情况下，气球的体积会增大，这是因为温度升高使得气体分子的平均动能增大，它们需要更大的空间来活动。
这些气体实验定律在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。
比如在汽车发动机中，燃料燃烧会使气缸内气体的温度和压强迅速升高，根据这些定律，我们可以设计出更加高效的发动机结构。
在空调和冰箱的制冷系统中，制冷剂的状态变化也遵循着这些定律，从而实现热量的转移和温度的调节。
在解题时，我们需要灵活运用这些定律。
13.2-气体实验定律1
试在P-1/V 图上、 P-T图上、
V-T图上分别画出相应的状态变
p
化曲线。
1、P-1/V图 P
1 0
2 V
0
1/V
2、P-T图 P
1 2
0
T
3、V-T图
V 2
1
0
T
练习1、如图所示，水平放置的玻管被h=5cm的水银柱封闭的 空气柱长L1=16cm，当开口向上竖直放置时，空气柱L2多长？（ 已知大气压为75cmHg）
L1
h
（1）
h
L2
（2）
练习2、内壁光滑的水平放置的气缸被质量为m的活塞封闭 了体积为V1的空气，当气缸按如图所示放置时，被封空气体 积为V2 。求大气压强（已知活塞的横截面积为S）。
甲
乙
5、图象 P-V图 p
1 O
2 V
(1)在p-V图上，等温线的特征：双曲线；
（2）曲线上的每一点表示一个状态；
p T1 T2<T3
o
v
（3）一定质量的某种气体在不同温度下的等温线 是不同的，温度越高，双曲线顶点离坐标原点越远。
例1、在温度不变的情况下，把一根100cm的上端封闭的 粗细均匀的玻璃管竖直插入水银槽中，管口跟槽内水银面的距 离为管长的一半，如图所示。水银进入管中的深度为25cm，求： 大气压强是多少？
13.2 气体实验定律
（一）玻意耳定律
1、内容：一定质量的某种气体在温度不变的情况下压 强P与体积V成反比
2、公式：p 1/V 写成等式为 PV=C（恒量）
或 P1V1=P2V2 或P1/P2=V2/V1
3、条件：1）质量一定。2）温度不变。
4、等温过程（变化）——气体在温度不变的情况下，发 生的状态变化。
高考物理二轮复习热学专题气体的等温变化玻意耳定律讲义
气体的等温变化、玻意耳定律一、气体的状态参量1、温度T 热力学温度：开尔文（K）T = t＋ 273 K2、体积V 就是气体所充满的容器的体积 .单位：有m3、升(L) 、毫升(mL)等 1 m3＝103升= 106 毫升3、压强p产生：气体分子频繁碰撞容器壁而产生的容器单位面积上的压力.单位：Pa（帕斯卡）、大气压、 mmHg柱等1大气压=760 mmHg柱=1.013× 105 Pa二、气体的等温变化:在物理学中，当需要研究三个物理量之间的关系时，往往采用“控制变量法”——保持一个量不变，研究其它两个量之间的关系，然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系。
1、等温变化：当温度(T)保持不变时,体积(V)和压强(p)之间的关系。
2、玻意耳定律：一定质量的某种气体,在温度保持不变的情况下，压强p与体积V成反比.或压强p与体积V的乘积保持不变，即pV=常量三、气体压强的微观意义气体压强是由于大量的气体分子频繁的碰撞器壁而产生的，气体的压强就是大量的气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。
气体压强和单位时间内、单位面积上的分子的碰撞次数有关，次数越多，产生的压强越大，而碰撞次数多，需单位体积内的分子数多，所以和单位体积内的分子数有关；还和碰撞的强弱有关，气体的温度越高，分子热运动越剧烈，气体的平均速率越大,对器壁的撞击越强，压强越大。
四、玻意耳定律的微观解释一定质量（m）的理想气体，其分子总数（N）是一个定值，当温度（T）保持不变时，则分子的平均速率（v）也保持不变，当其体积（V）增大几倍时，则单位体积内的分子数（n）变为原来的几分之一，因此气体的压强也减为原来的几分之一；反之若体积减小为原来的几分之一，则压强增大为原来的几倍，即压强与体积成反比。
这就是玻意耳定律。
7、如图4所示，开口向上竖直放置的玻璃管中，两段水银柱封闭着两段气体，它们的体积分别为V1、V2，两段水银柱的高度分别为h1、h2，且V1>V2，h1<h2。
2024届高三物理一轮复习课件：第一、二节 气体实验定律
当体积不变的情况下，
压强与体积成反比
2.查理定律
查理定律：一定质量气体，在体积不变情况下，压强P与热力学温度T成正比。
P
=C 或
T
P1 P1
=
T1 T2
式中C是常量，它与气体的种类、质量、体积有关。
热力学温度（开尔文）： T
等容线
273定律
【三维设计P31】液柱或活塞移动类问题分析思路
内外水面的高度差为Δh，试求该同学的肺活量.
p0V0
p0
ρg h s
h
h
1.玻意耳定律
【 例 3— 人 教 版 P42-3 】 今有一质量为m的汽缸，用活塞封着一定质量的
理想气体，当汽缸水平横放时，汽缸内空气柱长为l 0 （如图甲所示），
现把活塞按如图乙那样悬挂，汽缸悬在空中保持静止。求此时汽缸内空
【例5—人教版P44-3】有人设计了一种测温装置，其结构如图所示，玻
璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内外水
银面的高度差x即可反映环境温度，并可由B管上的刻度直接读出。设B
管的体积与A泡的体积相比可略去不计。在大气压为76cmHg时，对B管
进行了温度标刻。当温度t 1 =27 o C时，B管水银面的高度为16cm，此高度
始终保持活塞的高度不变，此过程缓慢进行，当气体
的温度升高到47 O C时，U形管内水银面的高度差为多少？
如图所示，容器A和容器B分别盛有氢气和氧气，用一段水平细玻璃管相
通，管内有一段水银柱将两种气体隔开，若初状态如图所示且气体的初
温相同，则两气体均降低10 ℃时，水银柱怎样移动？
3.盖—吕萨克定律
式中C是常量，它与气体的种类、质量、温度有关。
高中物理：气体的等温变化，玻意耳定律
高中物理：气体的等温变化，玻意耳定律1、玻意耳定律及应用（1）等温变化一定量的气体，在温度不变时其压强随体积的变化叫做等温变化．（2）玻意耳定律的内容一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强P与体积V成反比．（3）玻意耳定律的公式PV＝常量或者P1V1＝P2V2（4）玻意耳定律的适用条件一定质量的某种气体温度保持不变．（5）应用玻意耳定律解题的步骤首先确定研究对象，即一定质量的气体，再确定气体的两个状态，并写出状态参量，然后由玻意耳定律列出方程进行求解，注意单位统一．2、压强的计算在应用玻意耳定律解决实际问题时，对选定的研究对象，即一定质量的气体，无论是液体封闭还是固体活塞封闭，是平衡，还是变速运动，都要以液柱或活塞为研究对象，进行受力情况分析，画出受力图．（1）平衡时，列出力的平衡方程．若为液柱封闭，列出压强平衡方程．（2）做变速运动时：对封闭气体的相关液柱或固体进行研究，列出相应的动力学方程，然后求解．3、P—V曲线的应用（1）一定质量的气体，其等温线是双曲线，双曲线上的每一个点，均表示一定质量的气体在该温度下的一个状态，而且同一条等温线上每个点对应的P、V坐标的乘积都是相等的．（2）一定质量的气体在不同温度下的等温线是不同的，如图所示的两条等温线，分别是一定质量气体在较低温度T1和较高温度T2时的等温线，气体的温度越高，它的等温线离坐标原点越远．例1、一个气泡从水底升到水平面上，它的体积增大到原来的3倍，设水的密度为＝1.0×103kg／m3，一个大气压强为1.0×105 Pa，水底与水面温差不计，求水的深度（g＝lO m／s2）解析：气泡在水底时，气泡内气体的压强等于水面上大气压强与水的压强之和，当气泡升到水平面上时，气泡内气体的压强减小为大气压强，因此体积增大，由于水底与水面温度相同，气泡内气体经历的是一个等温变化的过程．气泡在水底时：V1＝V气泡在水面时：V2＝3V P2＝P0由玻意耳定律：解得：水深h＝20 m答案：20 m例2、固定在水平地面上的气缸内的气体如图所示，设气缸的活塞面积为S，活塞所受重力为G，活塞可无摩擦地沿器壁自由滑动，现用一弹簧秤水平拉住活塞，其读数为F，大气压强为P0，求气缸内气体的压强．解析：如图对于活塞，在水平方向上只受气缸内气体的压力，大气压力和弹簧的拉力的作用，处于平衡状态，根据平衡条件可得，答案：例3、如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿直线AB变化到B，在此过程中气体温度的变化情况是（）A. 一直升高B. 一直降低C. 先升高后降低D. 先降低后升高解析：由于同一等温线上的各点PV乘积相同而PV乘积较大的点所在的双曲线离坐标原点较远，因而对应的温度也较高。
气体实验定律
气体实验定律一、气体实验定律1.玻意耳定律（1）内容: 一定质量的气体, 在温度不变的情况下, 它的压强跟体积成反比；或者说压强跟体积的乘积是不变的。
玻意耳定律是实验定律, 不论什么气体, 只要符合压强不太大（和大气压比较）、温度不太低（和室温比较）的条件, 都近似地符合这个定律。
（2）数学表达式: p1V1=p2V2或pV=恒量（3）等温线（P-V图像如图）:2.查理定律（1）内容: 体积不变时, 一定质量气体的压强与热力学温度成正比。
查理定律是个实验定律。
不论什么气体, 只要符合压强不太大（和大气压比较）、温度不太低（和室温比较）的条件, 都近似地符合这个定律。
（2）数学表达式:（3）等容线（P-T图像）:2.盖·吕萨克定律（1）内容: 压强不变时, 一定质量气体的体积与热力学温度成正比。
盖·吕萨克定律是个实验定律。
不论什么气体, 只要符合压强不太大（和大气压比较）、温度不太低（和室温比较）的条件, 都近似地符合这个定律。
（2）数学表达式:（3）等压线（V-T图像）:【典型例题】例 1.一个气泡从水底升到水面时, 它的体积增大为原来的3倍, 设水的密度为ρ=1×103kg/m3, 大气压强p0=1.01×105Pa, 水底与水面的温度差不计, 求水的深度. 取g=10m/s2.例2.要求瓶内氢气在500℃时的压强不超过1atm, 则在20℃下对瓶子充气时, 瓶内压强最多为多少？瓶子的热膨胀不计.例 3.内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中, 用不计质量的活塞封闭压强为1.0×l05Pa、体积为2.0×l0-3m3的理想气体. 现在活塞上方缓缓倒上沙子, 使封闭气体的体积变为原来的一半, 然后将气缸移出水槽, 缓慢加热, 使气体温度变为127℃.(1)求气缸内气体的最终体积；(2)在p－V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化. (大气压强为1.0×l05Pa)【反馈练习】1.两个半球壳拼成的球形容器内部已抽成真空, 球形容器的半径为R, 大气压强为p, 使两个半球壳沿图中箭头方向互相分离, 应施加的力F至少为[]A.4πR2pB.2πR2pC.πR2pD.πR2p2、一个气泡从水面下40m深处升到水面上, 假定水的温度一定, 大气压强为76cmHg, 则气泡升到水面时的体积约为原来的[]A.3倍B.4倍C.5倍D.5.5倍3、密闭容器中装有某种理想气体, 当温度从t1=50℃升到t2=100℃时, 气体的压强从p1变化到p2, 则[]A.p2/p1=2B.p2/p1=1/2C.p2/p1=1D.1＜p2/p1＜24、一定质量的气体, 处于平衡状态I, 现设法使其温度降低而压强增大, 达到平衡状态II, 则[ ]A.状态I时气体的密度比状态II时的大B.状态I时分子的平均动能比状态lI时的入C.状态I时分子间的平均距离比状态II时的大D.状态I时每个分子的动能都比状态II时的分子的平均动能大5、竖直的玻璃管, 封闭端在上, 开口端在下, 中间有一段水银, 若把玻璃管稍倾斜一些, 但保持温度不变, 则：[ ]A.封闭在管内的气体压强增大B、封闭在管内的气体体积增大C.封闭在管内的气体体积减小D.封闭在管内的气体体积不变6.如图所示, 两端开口的U形玻璃管中, 左右两侧各有一段水银柱, 水银部分封闭着一段空气, 己知右侧水银还有一段水平部分, 则:(1)若向右侧管中再滴入少许水银, 封闭气体的压强将.(2)若向左侧管中再滴入少许水银, 封闭气体的压强将, 右侧水银的水平部分长度变7、(1)下图中甲、乙均匀玻璃管中被水银封闭的气体压强分别为P1.P2.P3, 己知大气压为76cmHg, hl=2cm, h2=3cm, 求P1、P2、P3各为多少?(2)如图设气缸的质量为M, 横截面为S, 活塞的质量为m, 当气缸搁于地上时, 里面气体的压强为____. 当通过活塞手柄提起气缸时, 被封闭的气体的压强为____. (已知大气压强为p0)8、盛有氧气的钢瓶, 在室内(17℃)测得瓶内氧气的压强是9.31×106Pa当把钢瓶搬到温度是-13℃的室外时, 测得瓶内氧气的压强变为8.15×106Pa. 试问钢瓶是否漏气？为什么？9、如图所示, 截面积S=0.01m2的气缸内有一定质量的气体被光滑活塞封闭. 已知外界大气压p0=105Pa, 活塞重G=100N. 现将气缸倒过来竖直放置, 设温度保持不变, 气缸足够长. 求气缸倒转后气体的体积是倒转前的几倍？10、如图所示, 一端封闭横截面积均为S、长为b的细管弯成L形, 放在大气中, 管的竖直部分长度为a, 大气压强为P0, 现在开口端轻轻塞上质量为m, 横截面积也为S的小活塞。
气体的等温变化玻意耳定律
课题：
一定量的气体在温度不变的情况下， 压强和体积间的关系
第2节 气体的等温变化 玻意耳定律
@
结论：
一定质量的气体，在温度不变的情况下， 压强随着体积的增大而减小，随着体积的 减小而增大。
玻意耳定律定量研究原理图
C
P0 B
A
实验结论
一定质量的气体，在温度不变的条件下，体积缩 小到原来几分之一，它的压强就增大到原来的几 倍； 一定质量的气体，在温度不变的条件下，体积增 大到原来几倍，它的压强就减小到原来的几分之 几；
玻意耳定律内的情况下，它的压强 和体积成反比。 数学表达式：设初态体积为V1；压强为P1，末 态体积为V2；压强为P2，则 =
玻意耳定律内容表述之二
一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压 强跟体积的乘积是不变的。 数学表达式： PV=恒量
用图象表示玻意耳定律
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课堂小结
1、一定质量的气体，在温度不变的情况，它的 压强和体积成反比，或体积和压强的乘积为 一恒量。 2、玻意耳定律可以用P-V图线表示。 3、可以应用玻意耳定律计算在温度不变的情况 下 体积和压强的关系。
请同学们建立坐标，选取适当的 分度和单位，画出一定质量气体 的等温线。
用图象表示玻意耳定律
P
V
关于玻意耳定律的讨论
1、图象平面上的一个点代表什么？曲线AB代表 什么？
P
·
A
·
B
V
?
关于玻意耳定律的讨论
2、请你猜想不同温度下的等温线是同 一条吗？若不是那又是怎样的呢？
？
用图象表示玻意耳定律
气体试验定律
气体试验定律一、气体实验定律概述1. 玻意耳定律- 内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。
- 表达式：pV = C（C是常量，与气体的种类、质量、温度有关）。
- 适用条件：气体质量一定且温度不变。
例如，用注射器封闭一定质量的空气，缓慢推动或拉动活塞改变体积，同时测量压强，会发现压强与体积的乘积近似为定值。
2. 查理定律- 内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T 成正比。
- 表达式：(p)/(T)=C（C是常量，与气体的种类、质量、体积有关）。
- 适用条件：气体质量一定且体积不变。
将一定质量的气体密封在一个刚性容器（如烧瓶）中，对容器加热或冷却，测量不同温度下的压强，会发现压强与温度的比值近似为定值。
这里的温度必须是热力学温度（T = t+273.15K，t为摄氏温度）。
3. 盖 - 吕萨克定律- 内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积V与热力学温度T 成正比。
- 表达式：(V)/(T)=C（C是常量，与气体的种类、质量、压强有关）。
- 适用条件：气体质量一定且压强不变。
例如，将一个带有活塞且活塞可自由移动的容器中的气体加热，保持压强不变（活塞可自由移动以平衡外界压强），测量不同温度下的体积，会发现体积与温度的比值近似为定值。
二、图像表示1. 玻意耳定律图像- 在p - V图像中，一定质量温度不变的气体的图像是双曲线的一支。
因为pV = C，p=(C)/(V)，这是反比例函数的形式。
- 在p-(1)/(V)图像中，是过原点的直线，因为p = C×(1)/(V)，斜率k = C。
2. 查理定律图像- 在p - T图像中，一定质量体积不变的气体图像是过原点的直线，因为(p)/(T)=C，p = C× T，斜率k = C。
3. 盖 - 吕萨克定律图像- 在V - T图像中，一定质量压强不变的气体图像是过原点的直线，因为(V)/(T)=C，V = C× T，斜率k = C。
玻意耳定律
罗伯特·波义耳
1646年波义耳应邀加入了由威尔金斯组织的社团 “哲学学会”（又称无形学院）。这一社团成员常 常在波义耳的庄园聚会交流。1648年克伦威尔任命 威尔金斯主持对牛津大学的改革，威尔金斯邀请波 义耳到牛津去工作。1654年波义耳前往牛津，在自 己的祖传领地上建立了实验室，聘请罗伯特·胡克 为助手开始对气体和燃烧进行研究。 他发现了很多值得注意的事情。当他向密闭空气施 加双倍的压力时，空气的体积就会减半；施加3倍 的压力时，体积就会变成原来的1/3。1660年他创 建了一个简单的数学等式来表示这一比例关系，现 在我们称之为“波义耳定律”。
罗伯特·波义耳
1680年波义耳被选为英国皇家学会会长，但是由于 誓言的问题，他拒绝了这一职务。 1689年之后波义耳本来就不是很好的健康继续恶化， 他退出了一切社会活动，结束了与皇家学会的关系， 公开对不能接待来访者进行道歉。在这种闲居中， 他打算整理思想和文章，并希望从事一些秘密的传 给后人的化学研究。1691年12月30日，在他姐姐去 世后仅仅一周，波义耳去世。葬于圣马丁教堂墓地， 按照他的遗嘱，他捐赠他写的关于上帝存在讨论的 演讲稿，以供后来学者进行讨论。
气体实验定律 等容变化
查理定律
气体的压强与温度的关系
思考：气体体积不变时，其压强与温度有什 么关系？
为什么夏天自行车车胎的气不能打得太足？ 为什么热水瓶倒出一些水后盖上瓶塞，过一 段时间后很难取出瓶塞？
等容变化:气体在体积保持不变的情况下发生 的状态变化，叫做等容变化。
气体的压强与温度的关系
实验装置
罗伯特·波义耳
法国物理学家得到了同样的结果，但是直到1667年 才发表。于是在英语国家，这一定律被称为波义耳 定律，而在欧洲大陆则被称为马略特定律。1661年 波义耳发表了《怀疑派的化学家》，重新定义元素 这个名称的意义。波意耳在实验与理论两方面都对 化学发展有重要贡献，为近代化学奠定了初步基础， 故被认为是近代化学的奠基人。1668年他离开牛津 前往伦敦建立了自己的实验室。1673 年波义耳和 胡克对物质的燃烧进行了研究，发现在真空情况下 物质无法燃烧，最先揭示了空气是燃烧的必要条件。 他还发现了植物的色素可以在酸性和碱性条件下出 现不同的颜色，从而引入指示剂的概念。