第十六章 课时9 用油膜法估测油酸分子的大小 探究气体等温变化的规律-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（浙江专用）

课时9　用油膜法估测油酸分子的大小 探究气体等温变化的规律 实验整合 [实验原理图] (一)用油膜法估测油酸分子的大小 [基本实验要求] 1.实验器材 盛水浅盘、注射器(或滴管)、坐标纸、玻璃板、爽身粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液(500 mL酒精含1 mL纯油酸)、量筒、彩笔。 2.实验步骤 (1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘,充分洗去油污、粉尘,以免给实验带来误差。 (2)用注射器(或滴管)将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,并记下量筒内增加一定体积Vn时的滴数n。 (3)向浅盘里倒入约2 cm深的水,并将爽身粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上。 (4)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,并将油酸薄膜的形状用彩笔画在玻璃板上。 (5)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油酸薄膜的面积S(求面积时以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数,不足半个的舍去,多于半个的算一个)。 (6)重复以上实验步骤,多测几次油酸薄膜的厚度,并求平均值,即为油酸分子直径的大小。 4.注意事项 (1)注射器针头高出水面的高度应在1 cm之内,当针头靠水面很近(液滴未滴下之前)时,会发现针头下方的粉层已被排开,这是针头中酒精挥发所致,不影响实验效果。 (2)待测油酸薄膜扩散后又会收缩,要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓。扩散后又收缩有两个原因: ①水面受液滴冲击凹陷后又恢复。 ②酒精挥发后液面收缩。 (3)当重做实验时,将水从浅盘的一侧边缘倒出,在这侧边缘会残留油酸,可用少量酒精清洗,并用脱脂棉擦去再用清水冲洗,这样做可保持浅盘的清洁。 (4)本实验只要求估测分子的大小,实验结果的数量级符合要求即可。 (二)探究气体等温变化的规律 [实验原理图] [基本实验要求] 1.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。 2.实验步骤 (1)按实验原理图组装实验器材,注射器两端有柱塞和橡胶套,注射器内密封一段空气柱。 (2)用手把柱塞向下压,选取几个位置,同时读出刻度尺读数与压强,记录数据。 (3)用手把柱塞向上拉,选取几个位置,同时读出刻度尺读数与压强,记录数据。 (2)实验结论:在温度不变的条件下,一定质量的理想气体压强与体积成反比。 4.误差分析 (1)气体并不是严格意义上的理想气体。 (2)两个状态的温度不能保证完全一致。 5.注意事项 (1)操作要缓慢,且不能用手握注射器,以保证温度不变。 (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。 (4)在该实验中,我们可以直接用刻度尺读数作为空气柱体积,而无须测量空气柱的横截面积。 夯实考点 [例1]在“探究气体等温变化的规律”实验中,如图所示,导热性能良好的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在玻璃管中,以这段空气柱为研究对象,实验过程中它的质量不会变化。空气柱的压强p可以从上方的压力表中读出,空气柱的体积V可以从注射器的标度上读出,用手把柱塞向下或向上拉,读出体积与压强的几组数据。 实验原理与操作步骤 (1)实验中,为找到体积与压强的关系,　　　　(选填“需要”或“不需要”)测空气柱的横截面积。  解析:(1)由于注射器的横截面积相等,所以在此可用长度代替体积,故不需要测空气柱的横截面积。 答案:(1)不需要　 [例1]在“探究气体等温变化的规律”实验中,如图所示,导热性能良好的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在玻璃管中,以这段空气柱为研究对象,实验过程中它的质量不会变化。空气柱的压强p可以从上方的压力表中读出,空气柱的体积V可以从注射器的标度上读出,用手把柱塞向下或向上拉,读出体积与压强的几组数据。 (2)关于该实验的操作,下列说法正确的是　　　　。(多选)  A.柱塞上应该涂油 B.应缓慢移动柱塞 C.注射器必须固定在竖直平面内 D.气体的压强和体积必须用国际单位 E.应用手握住注射器以保持稳定 解析:(2)柱塞上涂油,既减小摩擦,又防止漏气,故A正确;若急速推拉活塞,则有 可能造成漏气和不满足等温条件,所以应缓慢推拉活塞,故B正确;压强由压力表测量,不是由竖直的平衡条件计算,所以不需要竖直放置,故C错误;气体的压强和体积没必要必须用国际单位,只要单位相同即可,故D错误;手握注射器会造成温度变化,故E错误。 答案:(2)AB [例1]在“探究气体等温变化的规律”实验中,如图所示,导热性能良好的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在玻璃管中,以这段空气柱为研究对象,实验过程中它的质量不会变化。空气柱的压强p可以从上方的压力表中读出,空气柱的体积V可以从注射器的标度上