人教版高中物理选择性必修第三册第2章2第2课时实验探究气体等温变化的规律课件（39页PPT）+练习含答案（教师用）

(课件网) 第二章　气体、固体和液体 2．气体的等温变化 第2课时　实验　探究气体等温变化的规律 课前预习反馈 1．实验目的 探究气体等温变化的规律。 2．实验方法 控制变量法。控制一定质量气体的温度不变，探究压强与体积的关系。 3．实验原理 在保证密闭的注射器中气体的质量和温度不变的条件下，通过改变密闭气体的体积，由压力表读出对应气体体积的压强值，来研究在恒温下气体的体积和压强的关系。 4．实验装置 如图所示，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在注射器玻璃管中，这段空气柱就是我们的研究对象。 5．实验数据的收集 空气柱的压强p可以从压力表上读出，空气柱的长度l可以在玻璃管侧的刻度尺上读出，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V。用手把柱塞向下压或向上拉，得出体积与对应压强的几组数据。记录在下表中。 序号 1 2 3 4 5 压强 体积 6．实验数据的处理 (1)猜想：由实验观察及记录数据可知，空气柱的体积越小，其压强就越大，即空气柱的压强与体积成反比。 7．实验结论 一定质量的气体，在温度不变的情况下，其压强与体积的倒数成正比，即压强p与体积V成反比。 8．实验注意事项 (1)改变气体体积时，要缓慢进行，等稳定后再读出气体压强，以防止气体体积变化太快，气体的温度发生变化。 (2)实验过程中，不要用手接触注射器的圆筒，以防止圆筒从手吸收热量，引起内部气体温度变化。 (3)实验中应保持气体的质量不变，故实验装置要有良好的密封性。 (4)在这个实验中，由于气体体积与长度成正比，因此研究气体体积与压强的关系时，不用测量空气柱的横截面积。 (5)本实验测量体积时误差主要出现在长度的测量上，由于柱塞不能与刻度尺非常靠近，故读数时注意视线一定与柱塞底面相平。 课内互动探究 探究? 教材原型试验 典|例|剖|析 1．在利用特制的注射器做“探究气体等温变化的规律”实验中，某小组同学通过压力连杆上拉或下压活塞得到了a、b、c、d四组实验数据。如图甲是压力表记录b组数据时的状态。通过记录对应的四组封闭气柱的长度值L(单位：cm)算出体积，已知封闭气柱的截面积S＝2 cm2，且V＝LS，若测c组数据时，读出空气柱的长度为2.0 cm。 (1)完善下表记录。 答案：(1)1.0　4.0　0.250　(2)图见解析　在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比 (2)由表中数据描点，用一条直线连接，使尽可能多的点落在线上，不能落在线上的点均匀分布在线的两侧，离线较远的点舍去，如图所示 如图是探究气体等温变化规律的简易装置图，表中是某小组的数据。 对点训练 序号 V/mL p/×105 Pa pV/105 Pa·mL 1 20 1.001 0 20.020 2 18 1.095 2 19.714 3 16 1.231 3 19.701 4 14 1.403 0 19.642 5 12 1.635 1 19.621 (2)仔细观察发现，pV的值越来越小，可能的原因是_____。 探究? 创新型实验 2．(2024·广东江门一模)某同学通过如图甲所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的小石块的体积。 主要操作步骤如下： ①将小石块装进注射器，把注射器活塞推至注射器某一位置，并将注射器与压强传感器连接； ②缓慢移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的气体压强值p； ③重复上述步骤②，多次测量； (1)关于该实验的操作，下列说法正确的是_____(填写选项前的字母) A．为保证封闭气体的气密性，应在活塞上均匀涂抹润滑油 B．缓慢移动活塞有利于减少实验误差 C．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的体积和气体的压强值 D．为方便推拉活塞，应用手握注射器再推拉活塞 (2)若实验过程中不慎将活塞拉出针筒，则_____(选填“需要”或“不需要”)重做实验。 答案：(1)AB　(2)需要　(3)b 解析：(1)为保证封闭气 ... ...