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初中一年级 (12-13岁)

初中科学 气体的性质

堵住注射器的出口再推活塞，里面的空气很容易被压缩，这是因为气体和液体、固体不同，粒子之间的空隙很大，所以体积会随压强和温度大幅变化。 温度不变时，把压强增大到原来的2倍，体积就变成一半，压强和体积成反比的这个关系叫做玻意耳定律。 压强不变时升高温度，粒子运动得更快，把容器壁推得更用力，体积就会变大，这就是查理定律。 在注射器图中增大压强，P-V图上的点会沿着曲线移动；在气球图中升高温度，气球会比0 °C时的大小（虚线）更大。

压强与体积（玻意耳定律）

1 atm
💡 玻意耳定律
①温度不变时，压强增大，气体的体积变小。
②压强与体积成反比，压强变为2倍，体积变为1/2；压强变为3倍，体积变为1/3。
③所以P × V始终是同一个值。图中的注射器在1个大气压下是100 mL，因此一直保持P × V = 100。
④压强增大时，同样多的粒子被挤进更小的空间，撞击容器壁的次数增多。

温度与体积（查理定律）

20°C
🔍 查理定律
①压强不变时，温度升高，气体的体积变大。
②温度升高，粒子运动更剧烈，更用力、更频繁地推动容器壁；要保持压强不变，体积就必须增大。
③温度每升高1 °C，体积约增加0 °C时体积的1/273，所以从0 °C加热到100 °C，体积约变为原来的1.37倍。
④瘪了的乒乓球放进热水里会鼓起来，也是因为球里的空气受热，体积变大。

从图像读玻意耳定律

玻意耳定律
P₁V₁ = P₂V₂（温度不变）
压强与体积的乘积始终不变，压强与体积成反比。
查理定律
V₁T₁ = V₂T₂
体积与热力学温度T（K）成正比，热力学温度等于摄氏温度加273。
📐 两个定律放在一起看
①玻意耳定律：温度不变时，压强越大，体积越小（反比）。
②查理定律：压强不变时，温度越高，体积越大。
③两个定律都可以用气体粒子不停运动、撞击容器壁来解释。
④热力学温度K = °C + 273，图像延长到0 K（−273 °C）时体积趋于0。

考试要点整理

要点总结
玻意耳：P × V = 定值 · 查理：V ÷ T = 定值
气体的压强、体积和温度，改变其中一个，其他的也会随之变化。
🎯 考试要点
①玻意耳定律：温度不变时，压强与体积成反比。
②查理定律：压强不变时，温度越高，体积越大。
③P-V图像是反比例曲线，曲线上任意一点的P × V都相同。
④V-T图像是直线，用热力学温度作图时经过原点。
⑤生活实例：高山上鼓起来的零食袋、潜水员吐出的气泡上升时变大（玻意耳）；热气球、瘪乒乓球在热水中鼓起（查理）。

例题与单元测验

例题 1
温度不变时，一定质量的气体在1个大气压下体积为6 L，把它压缩到2个大气压，体积是多少？（玻意耳定律）
1
温度不变，所以用玻意耳定律P₁V₁ = P₂V₂。
2
1 × 6 = 2 × V₂，所以V₂ = 6 ÷ 2 = 3 L。压强变为2倍，体积变为一半。
▸ 3 L
看压强变成了原来的几倍，体积就除以几。
例题 2
压强不变时，把气球放在温暖的地方，体积会怎样变化？为什么？（查理定律）
1
压强不变时，温度升高，气体体积变大（查理定律）。
2
温度升高后，气球里的气体粒子运动更剧烈，更用力地推气球内壁，气球就鼓起来了。
▸ 体积变大（粒子运动更剧烈）
图中的气球升温后，也比0 °C时的大小（虚线）更大。
单元测验类型
关于气体的性质，说法正确的是？
①温度一定时压强越大体积也越大
②温度一定时压强和体积成反比
③压强一定时温度越高体积越小
④玻意耳定律是压强和体积成正比的定律
⑤气体温度变化时体积也不变
▸ ② 温度一定时压强和体积成反比
1
根据玻意耳定律，温度不变时压强越大体积越小，两者成反比，所以②正确。
2
压强增大时体积变小（①），压强不变时温度越高体积越大（③），玻意耳定律是反比关系（④），温度升高时气体体积变大（⑤）。
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