高中物理(新教材)选修三课件：第1课时-实验：探究气体等温变化的规律 人教版

第1课时实验：探究气体等温变化的规律【实验目的】1.气体状态参量的确定：气体的三个状态参量为______、______、温度T。2.一定质量的气体，在温度不变的条件下其_____与_____的变化关系。【实验器材】带铁夹的_______，_______，柱塞(与压力表密封连接)，_______，橡胶套，刻度尺。压强p体积V压强体积铁架台注射器压力表【实验原理与设计】1.实验思路(1)实验方法：控制气体_____和_____不变，研究气体压强与体积的关系。(2)实验器材的组装：如图所示利用注射器选取一段_______为研究对像，注射器下端的开口有_______，它和柱塞一起把一段空气柱封闭。在实验过程中，一方面让空气柱内气体的_____不变；另一方面，让空气柱的体积变化不要太快，保证_____不发生明显的变化。温度质量空气柱橡胶套质量温度

压力表刻度尺体积向下向上纵倒数直线正比反比【实验步骤】1.把注射器竖直固定在铁架台上，把柱塞(与压力表密封连接)插入到注射器内，另一端用橡胶套封住。如图所示。

【思考·讨论】(1)用“探究气体等温变化的规律”的实验装置，实验过程中如何保证气体的质量不变?提示：采用实验前在柱塞上涂好润滑油，以免漏气的方法，保证气体质量不变。(2)如何保证气体温度不变?提示：①采用改变气体体积时，缓慢进行，等稳定后再读出气体压强的方法，以防止气体体积变化太快，气体的温度发生变化。②采用实验过程中，不用手接触注射器的圆筒的方法，以防止圆筒从手上吸收热量，引起内部气体温度变化。1.设计表格记录数据：项目12345压强p/Pa体积l·S体积倒数1/l·S【数据处理】

【注意事项】(1)本实验应用物理实验中常用的控制变量法，探究在气体质量和温度不变的情况下(即等温过程)，气体的压强和体积的关系。(2)为保持等温变化，实验过程中不要用手握住注射器有气体的部位。同时，改变体积过程应缓慢，以免影响密闭气体的温度。为保证气体密闭，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，注射器内外气体的压强差不宜过大，防止漏气。

1.用注射器做“验证玻意耳定律”的实验，如图所示。

例题分析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__________。

2．某实验小组用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。压力表中读取空气柱的压强，从注射器旁的刻度尺中读取空气柱的长度。(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______；(2)实验过程中，下列说法正确的______；A.推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出B.推拉活塞时，手不可以握住整个注射器C.活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值

【详解】(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注射器上涂上润滑油防止漏气；(2)A.若急速推拉活塞，则有可能造成等温条件的不满足，所以应缓慢推拉活塞，故A错误；B.手握活塞造成温度变化，故B正确；C.应等状态稳定后，记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值，故C错误；故选B；(3)图像发生了弯曲，则说明在实验中温度发生了变化，因图像向上弯曲，故温度升高了，故选C；答案：注射器上涂上润滑油BC3.某小组利用如图装置进行“探究气体压强与体积的关系”实验。如图所示，带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体，推动活塞可以改变气体体积V。实验所用气压计较特殊，测量的是注射器内部和外部气体压强的差Δp。在多次改变体积后，得到如下数据：Δp/(×105Pa)00.110.250.430.67V/mL109876

【解析】(1)等一会再记录数据，为了使注射器内气体与外界进行充分热交换，以保证温度不变。(2)如图所示

备用工具&资料【解析】(1)等一会再记录数据，为了使注射器内气体与外界进行充分热交换，以保证温度不变。(2)如图所示3.某小组利用如图装置进行“探究气体压强与体积的关系”实验。如图所示，带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体，推动活塞可以改变气体体积V。实验所用气压计较特殊，测量的是注射器内部和外部气体压强的差Δp。在多次改变体积后，得到如下数据：Δp/(×105Pa)00.110.250.430.67V/mL109876【实验原理与设计】1.实验思路(1)实验方法：控制气体_____和_____不变，研究气体压强与体积的关系。(2)实验器材的组装：如图所示利用注射器选取一段_______为研究对像，注射器下端的开口有_______，它和柱塞一起把一段空气柱封闭。在实验过程中，一方面让空气柱内气体的_____不变；另一方面，让空气柱的体