1.4科学探究：气体的压强与体积的关系 学案-2021-2022学年高二下学期物理鲁科版（2019）选择性必修第三册

1.4科学探究：气体的压强与体积的关系 【学习目标】 1、 知道描述气体状态的三个物理量．　 2、 知道气体压强产生的原因和决定压强的因素．　 3、 体验气体等温变化规律的探究过程． 4、了解气体压强、温度、体积变化规律的研究方法． 【课上探究】 知识点1：气体的状态参量 思考与交流 用以描述气体宏观性质的物理量，叫状态参量，对于一定质量的某种气体来说，描述其宏观性质的物理量有 、 、 ，我们把这三个物理量叫气体的状态参量． 1．体积 （1）气体的体积就是指气体分子 ． （2）单位：国际单位，常用单位还有． 要点诠释：气体分子可以自由移动，所以气体总要充满容器的整个空间，因此气体的体积就是 ． 2．温度 （1）温度是表示物体冷热程度的物理量． （2）温度的微观含义：温度是物体分子 的标志，表示物体内部分子无规则运动的剧烈程度． （3）温度的两个单位： ①摄氏温度：表示符号为，单位为℃． ②热力学温度：表示符号为，单位为开尔文，符号为。 ③热力学温度与摄氏温度的关系是： 3．压强 （1）定义：气体作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强． （2）单位：国际单位，常用单位还有标准大气压、毫米汞柱． ． ． 4．压强产生的原因 (1)由于大量分子无规则运动而 器壁，形成对器壁各处均匀、持续的 ，作用在器壁 叫做气体的压强． (2)．决定因素 (1)宏观上：决定于气体的 和 ． (2)微观上：决定于分子的 和分子的 ． 练习与拓展 【例1】如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是(容器容积恒定)(　　) A．两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的 B．两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的 C．甲容器中pA>pB，乙容器中pC＝pD D．当温度升高时，pA、pB变大，pC、pD也要变大 知识点2：探究气体等温变化的规律 1．实验原理与方法 以玻璃管内封闭的气体为研究对象，可由气压计读出管内气体的压强，从玻璃管的刻度上直接读出管内气体的体积．在保持气体温度不变的情况下，改变气体的体积，测量多组数据即可研究气体压强与体积之间的关系． 2．实验器材 气压计、玻璃管、铁架台、活塞等． 3．实验步骤 (1)密封一定质量的气体． (2)改变气体的体积，记录气体长度和该状态下压强的大小． 4．数据处理 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P/×105Pa V/mL /mL-1 5．实验结论 在误差允许的范围内，温度不变时，一定质量的气体压强p和体积V成反比． 6．误差分析 (1)体积测量引起的误差． (2)不能保持温度不变． (3)有漏气现象． 7．注意事项 (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活塞上涂润滑油． (2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢和不能用手握住注射器封闭气体部分． 【例2】　如图所示为“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验装置图． (1)图中，实验器材A是________． (2)一同学在两次实验中测得不同的(p、V)数据，发现p和V的乘积明显不同．若此同学的实验操作均正确，则造成此结果的可能原因是：________；________． (3)为了保持注射器内气体的温度不变，实验中采取的主要措施有：避免用手握住注射器封闭有气体的部分；________． 【课后巩固】 1、在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，下列操作错误的是(　　) A．推拉活塞时，动作要慢 B．推拉活塞时，手不能握住注射器含有气体的部分 C．压强传感器与注射器之间的软管脱落后，应迅速重新装上继续实验 D．活塞与针筒之间要保持气密性 2、在探究气体压强与体积的关系实验中，下列四个因素对实验的准确性影响最小的是(　　) A．针筒封口处漏气 B．采用横截面积较大的针筒 C．针筒壁与活塞之间存在摩擦 D．实验过程中用手去握针筒 3、如图所示，在用DI