第1章 第4节 科学探究 气体压强与体积的关系-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步全程学习课件PPT（鲁科版）

厚巧球 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 第4节 科学探究：气体压强与体积的关系 上页 下页 导巧球 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 [学习目标] 1.知道气体的状态参量。 2.了解气体压强产生的原因，能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义。 3.知道温度的表示方法：理解摄氏温度和热力学温度的转换关系。 4.通过实验探究一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积的关系。 上页 下页 导球 高中（新教材）·物理 返回目录 基础探究 栏目导航 合作探究 实践应用 上页 下页 巧球 高中（新教材） ·物理 返回栏目导航 返回目录 基础探究 形成概念，掌握新知 知识梳理 知识点一气体的状态参量 1.气体的体积：指气体分子能够到达的空间，通常等于容器的容积。 2.气体的温度 (1)温度是描述物体冷热程度的物理量，也是物体内分子平均动能的标志。 气体温度的高低，取决于气体分子无规则运动的剧烈程度。 (2)温标。 ①摄氏温度：用摄氏温标表示的温度称为摄氏温度，用符号t表示，单位是 摄氏度，符号为℃。 上页 下页 导马游 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 ②热力学温度：物理学中，温度的国际单位是热力学温度的单位 开尔文，符 号为K。热力学温度与摄氏温度的关系是T=t+273.15K。 3.气体的压强：气体内部各个方向都存在压强，这种压强称为气体压强，简 称气压。 (1)气体压强的微观解释：容器中的气体分子在做无规则运动时，容器壁受到 分子的频繁撞击。每个分子撞击容器壁产生的力是短暂的、不连续的，但 大量分子的频繁撞击，就会使容器壁受到一个稳定的压力，从而产生压强。 (2)气体压强的影响因素：气体的压强与气体温度和单位体积的分子数有 关，温度越高，单位体积内的分子数越多，气体的压强越大。 上页 下页 厚马游 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 (3)气体压强的计算 ①如图甲所示，气缸内气体压强为，由质量为m、面积为S的光滑活塞受力平 衡可知p= Po ②如图乙所示，静止的玻璃管内，长度为h、密度为p的液体封闭着一定质量 的气体，其压强即可选取液柱底部横截面为S的薄液片求得。由薄液片受力平 衡得到p=po+p gh 若玻璃管内的液体为水银，且气压单位选用cmHg,水银柱长度单位选用cm,则 玻璃管内的气压可表示为p=pth_。 上页 下页 厚马 高中（新教材)·物理 返回栏目导航 返回目录 知识点二 探究气体压强与体积的关系 1.实验目的 (1)探究一定质量的气体在温度不变的条件下压强与体积的关系。 (2)学习气体压强的测量方法。 2.实验器材 探究气体压强与体积关系的实验装置（气压计、玻璃管、铁架台、活塞等）。 3.实验原理与设计 如图，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。 气压计 空气柱 橡教套 上页 下页 厚马游 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 4.实验步骤 (1)根据实验原理安装实验器材。 (2)玻璃管两端有活塞和橡胶套，管内密封一段空气柱，这段空气柱就是我们 的研究对象。在实验过程中，我们可以近似认为空气柱的质量和温度不变。 (3)用手把活塞向下压，选取几个位置，同时读出刻度尺读数与压强 ,记录 数据。 (4)用手把活塞向上拉，选取几个位置，同时读出刻度尺读数与 压强，记录 数据。 (⑤)以压强p为纵坐标，以体积的倒数-为横坐标，把以上各组数据在坐标系中描点 观察图像，进一步确定D与的关系。} 上页 下页 导强高中（新教材）．物理返回栏目导航，“返回目录 5.数据处理 (1)设计表格记录数据。 (2)建立p一坐标系，描点画图。 (3)实验结论：在温度不变的条件下，一定质量的气体压强与体积成_反_比。 6.误差分析 (1)气体并不是严格意义上的理想气体(本概念将在下一节进行学习)。 (2)两个状态的温度不能保证完全一致。 7.注意事项 (1)适用条件是温度保持不变，所以操作要缓慢，才能保证温度不变。 (2)要等到示数稳定之后，再去读数。 (3)研究对象为一定质量的气体，防止漏气。 上页下页。 厚马游 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 思考与自测 1.思考判断 (1)摄氏温度和热力学温度都是从零开始的。(×) (2)温度升高20℃也就是升高了20K。（√) (3)气体压强是由气体分子的重力而产生的。（×) (4)气体分子的平均速率越大，气体的压强就越大。（√) (⑤)封闭一定质量的气体，温度不变，体积变小，压强增大。（√) 上页 下页