高考物理一轮复习 第12章 热学 实验18 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系教案（含解析）-人教版高三全册物理教案VIP免费

实验十八探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系一、实验目的探究在温度不变的情况下，一定质量的理想气体压强与体积的关系。二、实验原理本实验就是研究在温度不变时，气体的压强与体积之间的关系。在温度不变的条件下，气体压强增大时，体积减小；气体压强减小时，体积增大。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、实验步骤1．如图所示组装实验器材。2．注射器两端有柱塞和橡胶套，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。4．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。在该实验中，因此我们可以直接用刻度尺读数做为空气柱体积，而无需测量空气柱的横截面积。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，观察图象，进一步确定p与1/V的关系。五、数据处理1．设计表格记录数据空气柱高度d/cm空气柱体积V/L压强p/(×105Pa)2.建立p坐标系描点画图3．实验结论在温度不变的条件下，一定质量的理想气体压强与体积成反比。六、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。七、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。实验原理与注意事项1．(多选)关于“探究气体等温变化的规律”实验，下列说法正确的是()A．实验过程中应保持被封闭气体的质量和温度不发生变化B．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积C．为了减小实验误差，可以在柱塞上涂润滑油，以减小摩擦D．处理数据时采用p图象，是因为p图象比pV图象更直观AD[本实验探究采用的方法是控制变量法，所以要保持被封闭气体的质量和温度不变，A正确；由于注射器是圆柱形的，横截面积不变，所以只需测出空气柱的长度即可，B错误；涂润滑油的主要目的是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化，不仅是为了减小摩擦C错误；当p与V成反比时，p图象是一条过原点的直线，而pV图象是双曲线，所以p图象更直观，D正确。]2.如图所示为“探究气体等温变化的规律”的实验装置，气体的压强可从仪表上读出，一段空气柱被橡胶套和柱塞封闭在针筒内，从刻度尺上可读出空气柱的长度。实验过程中气体压缩太快会使气体温度(选填“升高”、“不变”或“降低”)。实验中气体向外漏气，测得气体的体积与压强的乘积(选填“变大”“不变”或“变小”)。[解析]实验过程中气体压缩太快，外界对气体做功，会使气体温度升高。实验中气体向外漏气，质量减小，测得气体的体积与压强的乘积变小。[答案]升高变小数据处理与分析1.为了探究气体压强与体积的关系，实验装置如图所示。注射器下端的开口有橡胶塞，它和活塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中。实验中空气柱体积变化缓慢，可认为保持不变。空气柱的压强p可以从仪器上方的指针读出，空气柱的长度L可以在玻璃管侧的刻度尺上读出，若空气柱的横截面积为S，则空气柱的体积V＝。为了直观地判断压强p与体积V的数量关系，应作出图象。研究气体等温变化的实验装置[解析]实验中空气柱体积变化缓慢，可认为温度保持不变。若空气柱的横截面积为S，则空气柱的体积V＝SL。因pV＝C，则为了直观地判断压强p与体积V的数量关系，应作出“p”图象，这样得到的图象为直线。[答案](1)温度(2)SL(3)p2．(2019·江苏如东中学模拟)某小组在做“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验。(1)实验过程中，下列操作正确的是。A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出B．推拉活塞时，手可以握住整个注射器C．压强传感器与注射器之间的连接管脱落后，应立即重新接上，继续实验D．活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气(2)该实验小组想利用实验所测得的数据测出压强传感器和注射器的连接管的容积，所测得的压强和注射器的容积(不包括连接管的容积)数据如下表所示：实验次数压强(kPa)体积(c...