2.2氣體的等溫變化2.2氣體的等溫變化問題與思考：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......看來，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？等溫變化

我們研究一種特殊情況：一定質量的氣體，在溫度不變的條件下其壓強與體積的變化。我們把這種變化叫做等溫變化。實驗探究氣體等溫變化的規律實驗思路：利用注射器選取一段一定質量的空氣，利用控制變量法，在溫度不變的情況下，測量氣體在不同體積時的壓強，再分析壓強和體積的關系。實驗器材：

鐵架臺、注射器、橡膠套、壓力表等。注射器下端的開口有橡膠套，它和柱塞一起把一段空氣柱封閉，這段空氣柱就是實驗研究的對象。物理量的測量：①測體積V：刻度尺讀出空氣柱的長度L，乘下底面積s

②測壓強P：讀取壓力表示數p/105PaV12301234次數12345壓強（×105Pa）3.02.52.01.51.0體積

（L）1.31.62.02.74.0p/105Pa1/V12300.20.40.60.8實驗數據分析玻意耳定律叫玻馬定律：英國科學家玻意耳和發過科學家馬略特各自通過實驗發現，一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強p

和與體積V

的成反比。

兩種等溫變化圖像【例1】某同學用如圖所示裝置探究氣體等溫變化的規律。(1)在實驗中，下列操作不必需的是

。

A.用橡膠套密封注射器的下端B.用游標卡尺測量柱塞的直徑C.讀取壓力表上顯示的壓強D.讀取刻度尺上顯示的空氣柱長度(2)實驗裝置用鐵架臺固定，而不是用手握住玻璃管(或注射器)，并且在實驗中要緩慢推動活塞，這些要求的目的是

。

答案:

(2)保證氣體狀態變化過程中溫度盡可能保持不變

答案:(1)B

(3)下列圖像中，最能直觀反映氣體等溫變化的規律的是

。

答案:(3)C封閉氣體壓強的計算

2.力平衡法：選與封閉氣體接觸的活塞、汽缸或液體為研究對象進行受力分析，由平衡條件列式求氣體壓強。3.牛頓運動定律法：容器勻變速運動時，選與封閉氣體接觸的活塞、汽缸或液體為研究對象，由牛頓第二定律列方程求解。

【例2】如圖所示，豎直靜止放置的U形管，左端開口，右端封閉，管內有a、b兩段水銀柱，將A、B兩段空氣柱封閉在管內。已知水銀柱a長h1，水銀柱b兩個液面間的高度差為h2，大氣壓強為p0，則空氣柱A、B的壓強分別是多少?(已知水銀的密度為ρ)答案：p0-ρgh1

p0-ρg(h1+h2)學以致用2.如圖所示，活塞的質量為m，缸套的質量為m'，通過彈簧靜止吊在天花板上，汽缸內封住一定質量的氣體，缸套和活塞間無摩擦，活塞橫截面積為S，大氣壓強為p0，，重力加速度為g，則封閉氣體的壓強p為(

)答案:C

使用氣壓式保溫瓶時不用傾倒，只需用手壓瓶蓋便能使水流出。你知道其中的道理嗎?觀察氣壓式保溫瓶的結構，討論它出水的原理。提示：由于熱水瓶內是密封的，氣體質量不變，瓶內氣體可以看成做等溫變化，當按下頂部活塞時，瓶內氣體體積減小，根據玻意耳定律可知，瓶內氣體壓強增大，當瓶內壓強增大到一定程度時，水就從出水口流出。【例3】如圖所示，一個上下都與大氣相通的直圓筒，內部橫截面積為S=0.01m2，中間用兩個活塞A和B封住一定質量的氣體。A、B都可沿圓筒無摩擦地上下滑動，且不漏氣。A的質量不計，B的質量為m0，并與一勁度系數為k=5×103

N/m的較長的彈簧相連。已知大氣壓p0=1×105Pa，平衡時兩活塞之間的距離l0=0.6m，現用力壓A，使之緩慢向下移動一段距離后，保持靜止。此時用于壓A的力F=500N，求活塞A下移的距離。答案:0.3m學以致用3.有一質量為m1的汽缸，用質量為m2的活塞封著一定質量的理想氣體，當汽缸水平橫放時,汽缸內空氣柱長為l0(如圖甲)，現把汽缸豎直放在水平地面上并保持靜止(如圖乙)。已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，活塞的橫截面積為S，它與汽缸之間無摩擦且不漏氣，氣體溫度保持不變。求:

(1)豎直放置時汽缸內的壓強。(2)豎直放置時汽缸內空氣柱長度。甲乙4.使用膠頭滴管時，插入水中，捏尾部的橡膠頭，使其體積減小，排出一定空氣后穩定狀態如圖。然后松手，橡膠頭體積增大V1，有體積V2的水進入了滴管。忽略溫度的變化，根據圖中h1和h2的高度關系，有(

)A.V1>V2

B.V1<V2C.V1=V2

D.缺少數值無法判斷答案:A

AB學以致用5.如圖所示，由導熱材料制成的汽缸和活塞將一定質量的氣體封閉在汽缸內，活塞與汽缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體。將一細管插入液體，由于虹吸現象，活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強與外界的溫度保持不變

。下列各個描述氣體狀態變化的圖像中與上述過程相符合的是(

)答案:D隨堂訓練1.如圖，某種自動洗衣機進水時，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量。設溫度不變，洗衣缸內水位升高，則細管中被封閉的空氣(

)A.體積不變，壓強變小B.體積變小，壓強變大C.體積不變，壓強變大D.體積變小，壓強變小

答案:B2.一個籃球的容積是3L，用打氣筒給這個籃球打氣，每打一次都把體積為300mL、壓強與大氣壓相同的氣體打進球內。如果打氣前籃球已經是球形，并且里面的壓強與大氣壓相等,則打了10次后，籃球內部空氣的壓強與大氣壓的比值是(整個打氣過程籃球內溫度不變)(

)A.1 B.1.5

C.2

D.2.5答案:C

甲

乙丙

5.現有一質量為m0的汽缸，用質量