《实验：探究气体等温变化的规律》课件

第1课时实验：探究气体等温变化的规律自主落实·必备知识全过关合作探究·能力素养全提升学以致用·随堂检测全达标素养目标1.知道等温变化的概念，能通过实验探究气体等温变化的规律．(物理观念)2．理解探究气体等温变化规律的实验，学会观察与探究，与他人合作交流，得出实验结论．(科学探究)3．通过表格与图像对实验数据进行处理与分析，培养实事求是的科学态度，激发探索科学的兴趣．(科学态度与责任)自主落实·必备知识全过关一、实验思路和物理量的测量

探究一个量与多个量的关系时用1．实验方法：控制变量法．在保证密闭注射器中气体的________和________不变的条件下，探究气体压强和体积的关系．质量温度2.物理量的测量：需要测量______________和______________．组装实验器材如图所示．空气柱的长度l可以通过刻度尺读取，空气柱的长度l与横截面积不需要测出S的乘积就是它的体积V；空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的________读取．(1)利用注射器选取一段空气柱为研究对象，注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭．(2)把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强的几组数据．空气柱的体积V空气柱的压强p压力表二、数据分析1．作p-V图像以压强p为纵坐标，体积V为横坐标，把采集的各组数据在坐标纸上描点，绘出等温线，如图所示．观察p-V图像的特点，看能否得出p、V的关系．

正反3．实验结论：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，其压强与________成正比．体积的倒数合作探究·能力素养全提升核心归纳1.实验步骤(1)安装实验器材．(2)将注射器活塞推到刻度2处，记下此时的压强值和对应的体积值，填入表格．(3)把柱塞缓慢地向下压或向上拉，使刻度值分别为1.5、1、0.5(或2.5、3…)记下对应的压强和体积．2．注意事项(1)改变气体体积时，要缓慢进行．(2)实验过程中，不要用手接触注射器的外壁．(3)实验前要在柱塞上涂抹润滑油．(4)读数时视线要与柱塞底面相平．

温度SL

针对训练1.用注射器做“验证玻意耳定律”的实验，如图甲所示．(1)若测得注射器的全部刻度长为L，由注射器的刻度直接读出其容积为V，由天平测得注射器的活塞和钩码框架的总质量为m1，由气压计读出大气压强为p0，当框架两侧对称悬挂钩码的总质量为m2时，气体压强为________；去掉钩码，用弹簧测力计竖直向上拉框架，测得拉力为F，则气体压强为________．

D

CB解析：(2)由题图乙可知，测量的压强为零时就有一定的体积，因此在测量过程中压强测小了，即计算压强时，可能没有计入由活塞和框架的重力引起的压强；题图丙中图线发生了弯曲，则说明在实验中温度发生了变化，因图线向上弯曲，所以温度升高了；题图丁中图像向下弯曲，则说明温度减小了，或出现了漏气现象．

(1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是________；答案：在注射器活塞上涂润滑油增强气密性解析：本实验研究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系，需保持气体质量不变，故实验装置不能漏气，可在活塞上涂润滑油，增强气密性．(2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是________和________；答案：移动活塞要缓慢手不要握住注射器封闭气体部分解析：本实验气体温度需要保持不变，一切容易引起气体温度变化的因素都要尽量避免，所以推拉活塞时一定要缓慢，外界与封闭气体尽量不要有温差而发生传热．

答案：压强传感器与注射器间有气体注射器与压强传感器连接部位的气体体积

针对训练2.采用验证玻意耳定律实验的主要器材(针管及其附件)来测定大气压强的值，实验步骤如下：(1)将针管水平固定，拔下橡皮帽，向右将活塞从针管中抽出；(2)用天平称出活塞与固定在其上的支架的总质量为M；(3)用卡尺测出活塞直径d；(4)再将活塞插入针管中，保持针管中有一定质量的气体，并盖上橡皮帽，此时，从针管上可读出气柱体积为V1，如图所示：(5)将弹簧测力计挂钩钩在活塞支架上，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，此时，弹簧测力计读数为F，气柱体积为V2.试用以上直接测量的数据，写出大气压强的最终表达式p0＝________．本实验中步骤______是多余的．

(2)

1、(多选)关于“探究气体等温变化的规律”实验,下列说法正确的是 (

)A.实验过程中应保持被封闭气体的质量和温度不发生变化B.实验中为找到体积与压强的关系,一定要测量空气柱的横截面积C.为了减小实验误差,可以在柱塞上涂润滑油,以减小摩擦D.处理数据时采用

图像,是因为

图像比p-V图像更直观AD解析：本实验探究采用的方法是控制变量法,所以要保持被封闭气体的质量和温度不变,A正确;由于注射器是圆柱形的,横截面积不变,所以只需测出空气柱的长度即可,B错误;涂润滑油的主要目的是防止漏气,使被封闭气体的质量不发生变化,不仅是为了减小摩擦,C错误;当p与V成反比时,图像是一条过原点的直线,而p-V图像是类似于双曲线的图线,所以

图像更直观，D正确。当堂小练以气泡中的气体为研究对象，假设气泡在水底的体积为V0初状态：P1=P0+ρghV1=V0末状态：P2=P0=1.0×105PaV2=3V0由玻意耳定律得p1V1=p2V2代入数据解得：h=20m2、一个气泡从水底升到水面上时，它的体积增大2倍，设水的密度为ρ＝1×103kg/m3，大气压强p0＝1.0×105Pa，水底与水面温差不计，求水的深度。(g＝10m/s2)解析：3.如图所示,一端开口、另一端封闭的玻璃管内用水银柱封闭一定质量的气体,保持温度不变,把管子以封闭端为圆心,从开口向上的竖直位置逆时针缓慢转到水平位置的过程中,可用来说明气体状态变化的p-V图像是 (

)【解析】选C。水平方向上有:p1=p0,竖直方向上有:p2=p0+ρgh,从开口向上的竖直位置逆时针缓慢转到水平位置的过程中,气体的压强减小,体积增大,又因为温度不变,所以p-V图线应为双曲线的一支,故C正确。C4.(多选)如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条p-图线。由图可知(

)A.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-图线的延长线经过坐标原点C.T1>T2D.T1<T2【解析】选B、D。由图线可知A错误,B正确。p-图线斜率越大,气体的温度越高,C错误,D正确。BD5.(多选)如图所示,p表示压强,V表示体积,T