第七节 气体实验定律(Ⅰ)
1.了解一定质量的气体，在温度不变的情况下压强与体积的关系． 2.会通过实验的手段研究问题，探究物理规律，体验科学探究过程． 3.能利用玻意耳定律解决气体等温变化问题．
一、气体等温变化的实验规律
1．等温过程：气体在温度不变的情况下发生的状态变化过程．
2．探究等温变化规律
(1)研究对象：被封闭在注射器内的___________气体．
(2)数据采集：体积可由注射器的刻度直接读出，对应的压强可通过与计算机连接的压强传感器和数据采集器自动完成并输入计算机．多次改变活塞位置，待压强计示数稳定后，记录对应压强和体积数据．
(3)数据处理：应用计算机，点击“绘图”，生成压强与体积关系图线和压强与体积倒数的关系图线．
(4)分析图线，得出结论：压强与体积成反比．
二、玻意耳定律
1．内容：___________一定质量的气体，在___________温度不变的情况下，压强和体积成___________反比．
2．公式：pV＝常量或p1V1＝___________p2V2．
3．条件：气体的___________质量一定，___________温度不变．
三、气体等温变化的p－V图象和p－图象(即等温线)
1．图象(如图所示)
2．特点：一定质量的气体在温度不变时，由于压强与体积成___________反比，在p－V图上等温线应为___________双曲线，在p－图上等温线应为___________过原点的直线．
如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，判断t1、t2的高低．
提示：根据热胀冷缩的原理，在相等的压强下，温度升高时气体要膨胀，即两条等温线的pV乘积不相等，pV乘积大的那条温度高，t1<t2.
玻意耳定律的理解及应用
1．成立条件：玻意耳定律p1V1＝p2V2是实验定律，只有在气体质量一定、温度不变的条件下才成立．
2．常量的意义：p1V1＝p2V2＝常量C
该常量C与气体的种类、质量、温度有关，对一定质量的气体，温度越高，该常量C越大．
3．应用玻意耳定律的思路与方法
(1)选取一定质量的气体为研究对象，确定研究对象的始末两个状态．
(2)表示或计算出初态压强p1、体积V1；末态压强p2、体积V2，对未知量用字母表示．
(3)根据玻意耳定律列方程p1V1＝p2V2，并代入数值求解．
(4)有时要检验结果是否符合实际，对不符合实际的结果删去．
对于开口的玻璃管，用水银封闭一部分气体时，气体体积增大，特别是给出玻璃管总长度时，更要分析计算气体长度加上水银柱的长度是否超出玻璃管的总长，若超出，说明水银会流出，要重新计算．
命题视角1 玻意耳定律的应用
如图所示，一粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭长l1＝20 cm气柱，两管中水银面等高．现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10 cm.环境温度不变，大气压强p0＝75 cmHg，求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)．
[思路点拨] 稳定后气柱的长度→稳定后气体的压强→低压舱的压强
[解析] 设U形管横截面积为S，则初始状态左端封闭气柱体积可记为V1＝l1S，由两管中水银面等高，可知初始状态其压强为p0.当右管水银面高出左管10 cm时，左管水银面下降5 cm，气柱长度增加5 cm，此时气柱体积可记为V2＝(l1＋5 cm)S，右管低压舱内的压强记为p，则左管气柱压强p2＝p＋10 cmHg，
根据玻意耳定律得：p0V1＝p2V2
即p0l1S＝(p＋10 cmHg)(l1＋5 cm)S
代入数据，解得：p＝50 cmHg.
[答案] 50 cmHg
