4.1 气体实验定律 学案-福建省莆田第二中学2020-2021学年高二物理鲁科版选修3-3

第1节　气体实验定律 学案 学习目标： 1.知道缸体等温变化、等压变化、等容变化的概念， 2.能通过实验得出玻意耳定律，掌握盖—吕萨克定律、查理定律的内容、公式及应用， 3.理解探究气体等温变化、等压变化、等容变化规律的实验，学会观察与探究，与他人合作交流，得出实验结论。 基础知识： 一、玻意耳定律 1．等温变化 一定质量的某种气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化时的关系叫作气体的等温变化。 2．实验探究 (1)实验器材：铁架台、注射器、橡胶套、压力表(压强表)等。注射器下端用橡胶套密封，上端用柱塞封闭一段空气柱，这段空气柱是我们的研究对象。 (2)数据收集：空气柱的压强p由上方的压力表读出，体积V用刻度尺读出的空气柱长度l乘气柱的横截面积S。用手把柱塞向下压或向上拉，读出体积与压强的几组值。 (3)数据处理 以压强p为纵坐标，以体积的倒数为横坐标建立直角坐标系，将收集的各组数据描点作图，若图像是过原点的直线，说明压强跟体积的倒数成正比，即压强跟体积成反比。 3．玻意耳定律 (1)内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。 (2)公式：pV＝C(常量)或p1V1＝p2V2。 (3)适用条件： ①气体质量不变、温度不变。 ②气体温度不太低、压强不太大。 4．气体的等温变化的p­V图像 (1)p­V图像：一定质量的气体的p­V图像为一条双曲线，如图甲所示。 　 甲　　　　　　乙 (2) p­图像：一定质量的气体的p­图像为过原点的倾斜直线，如图乙所示。 二、查理定律 1．等容变化 一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度变化的过程。 2.查理定律(1)内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比。 (2)公式：p＝CT或＝。 (3)等容变化的图像：从图甲可以看出，在等容过程中，压强p与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的正比例关系。但是，如果把图甲中的直线AB延长至与横轴相交，把交点当作坐标原点，建立新的坐标系(如图乙所示)，那么这时的压强与温度的关系就是正比例关系了。图乙坐标原点的意义为气体压强为0时，其温度为0 K。可以证明，新坐标原点对应的温度就是0_K。 甲　　　　　　乙 (4)适用条件：气体的质量一定，气体的体积不变。 三．盖—吕萨克定律 1．等压变化 一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度