第二章 2 气体的等温变化（第1课时）（课件）—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第三册

第二章 气体、固体和液体 2　气体的等温变化 第1课时　实验：探究气体等温变化的规律 选修第三册 人教版 学习目标 知道什么是等温变化 会测量气体的压强与体积，能作出气体的p－V图像、p－图像，并通过图像得出等温情况下p、V的关系． 知识梳理 一、等温变化 一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化时的关系． 二、实验思路 在保证密闭注射器中气体的质量和温度不变的条件下，通过改变密闭注射器中气体的体积，由压力表读出对应气体的压强值，进而研究在恒温条件下气体的压强与体积的关系． 三、实验器材 带铁夹的铁架台、注射器、柱塞(与压力表密封连接)、压力表、橡胶套、刻度尺． 四、物理量的测量 1．如图1所示组装实验器材． 图一 2．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． 3．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．空气柱的长度l可以通过刻度尺读取，空气柱的长度l与横截面积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压力表读取． 五、数据分析 1．作p－V图像 以压强p为纵坐标，以体积V为横坐标，用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘出等温曲线，如图2所示．观察p－V图像的特点看能否得出p、V的定量关系． 图二 2．作p－图像 以压强p为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸上描点．如果p－图像中的各点位于过原点的同一条直线上(图3)，就说明压强p跟成正比，即压强与体积成反比．如果不在同一条直线上，我们再尝试其他关系． 图三 3．实验结论：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，其压强与体积的倒数成正比． 六、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平行． 5．作p－图像时，应使尽可能多的点落在直线上，不在直线上的点应均匀分布于直线两侧，偏离太大的点应舍弃掉． 例题 1.（2020·西城模拟）某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。 （1）在实验中，下列哪些操作不是必需的___。 A.用橡胶塞密封注射器的下端 B.用游标卡尺测量柱塞的直径 C.读取压力表上显示的气压值 D.读取刻度尺上显示的空气柱长度 （2）实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻