第2章 2 第2课时 实验：探究气体等温变化的规律（课件）-【优化探究】2022-2023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2019）

第2课时　实验：探究气体等温变化的规律 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 实验必备 自主探究 实验研析 创新学习 课堂检测 素养达标 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 一、实验目的 1．知道什么是等温变化。 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 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。 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 四、物理量的测量 1．如图所示组装实验器材。 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 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。 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 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。 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 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。 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 　(多选)“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图所示，下列说法正确的是(　　) 实验原理与操作 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 [答案]　AD 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 　对一定质量的气体，在等温条件下得出体积V与压强p的数据如下表： 数据处理与分析 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 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 [答案]　(1)图见解析　 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 [解析]　(1)作图如图所示。 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 (2)由画出的图线可得结论是 _____________________________________________________。 一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 (1)图中①为________传感器，该实验需要保持气体的________和________不变。 [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。 压强 质量 温度 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 (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。 [解析]　(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。 不能 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 (3)某同学在实验中得到的数据如下： 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 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]　(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。 实验时注射器内的空气向外发生了泄漏 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 [创新归纳]　本题的创新之处有两点： (1)利用传感器测压强并利用DIS实验绘图； (2)通过数据判断误差产生的原因。 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 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