2.2 第2课时 实验：探究气体等温变化的规律（课件）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册同步导学案（人教版）

第2课时　实验：探究气体等温变化的规律 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 实验必备 自主学习 实验研析 创新学习 课堂检测 素养达标 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 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．如图所示组装实验器材。 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 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。 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 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，如图所示。观察p-V图像 的特点看能否得出p、V的定量关系。 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 3．实验结论：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，其压强与体积成反比。 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 [答案]　AD 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 V/m3 1.00 0.50 0.40 0.25 0.20 p/ (105 Pa) 1.45 3.10 3.95 5.98 7.70 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 (2)由画出的图线可得结论是__________________________________。 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 [解析]　(1)作图如图所示。 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 [答案]　(1)图见解析　(2)一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 (1)图中①为________传感器，该实验需要保持气体的________和________不变。 (2)某同学在实验中测出多组气体压强与体积值后，利用DIS实验绘图功能，得到如图乙所示的p-V图像，则由此图________(选填“能”或“不能”)得到压强与体积成反比的结论。 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 (3)某同学在实验中得到的数据如下： 次数 1 2 3 4 5 6 压强p/kPa 116.2 124.6 134.3 145.6 158.8 173.2 体积V/cm3 14 13 12 11 10 9 体积倒数 /cm－3 0.071 0.077 0.083 0.091 0.100 0.111 pV乘积 1 626.8 1 619.8 1 611.6 1 601.6 1 588.0 1 558.8 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 表中数据表明气体的pV乘积随着气体体积的减小而减小，若实验中很好地满足了实验需要满足的条件，则出现该结果的原因是____________________________________________________________。 [解析]　(1)题图甲中①为压强传感器；研究一定质量的气体压强与体积的关系时，应保持气体的质量和温度不变。 (2)压强与体积成反比的图像应为双曲线的一支，因不能确定题图乙的p-V图像是双曲线的一支，所以不能确定压强与体积成反比。 (3)实验时注射器内的空气向外发生了泄漏，导致气体的pV乘积随气体体积的减小而减小。 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 [答案]　(1)压强　质量　温度　(2)不能　(3)实验时注射器内的空气向外发生了泄漏 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 1．(多选)在“探究气体等温变化的规律”实验中，为保持温度不变，下列采取的措施合理的是(　　) A．推动活塞运动时尽可能慢些 B．在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性 C．不要用手握住注射器封闭气体的部分 D．实验时尽量在注射器中封入较多的空气 物理 选择性 必修第三册 返回导航 下页 上页 解析：缓慢地推拉活塞，可以使封闭气体的温度与外界的温度保持一致，从而可以保持封闭气体的温度不变，所以A正确；在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性，这样是为了保持封闭气体的质量不发生变化，并不能保持