物理选择性必修3优质课公开课导学案2.2.1.pdf

第1课时实验：探究气体等温变化的规律

素养目标

1.知道等温变化的概念，能通过实验探究气体等温变化的规律．(物理观念)

2．理解探究气体等温变化规律的实验，学会观察与探究，与他人合作交流，得出实验

结论．(科学探究)

3．通过表格与图像对实验数据进行处理与分析，培养实事求是的科学态度，激发探索

科学的兴趣．(科学态度与责任)

自主落实·必备知识全过关

一、实验思路和物理量的测量

探究一个量与多个量的关系时用

1．实验方法：控制变量法．在保证密闭注射器中气体的________和________不变的条

件下，探究气体压强和体积的关系．

2.物理量的测量：需要测量________和________．组装实验器材如图所示．

空气柱的长度l可以通过刻度尺读取，空气柱的长度l与横截面积不需要测出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________读取．

(1)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．

(2)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．

二、数据分析

1．作p­V图像

以压强p为纵坐标，体积V为横坐标，把采集的各组数据在坐标纸上描点，绘出等温

线，如图所示．观察p­V图像的特点，看能否得出p、V的关系．

1

2．作p­图像“化曲为直”是数据处理的常用方法

V

1

以压强p为纵坐标，体积的倒数为横坐标，把采集的各组数据在坐标纸上描点．如果

V

1

p­图像中的各点位于过原点的同一条直线上，就说明压强跟体积的倒数成________比，即

V

压强与体积成________比．如果不在同一条直线上，我们再尝试其他关系．

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________成正比．

典例突破·能力素养全提升

题型一教材原型实验

核心归纳

1.实验步骤

(1)安装实验器材．

(2)将注射器活塞推到刻度2处，记下此时的压强值和对应的体积值，填入表格．

(3)把柱塞缓慢地向下压或向上拉，使刻度值分别为1.5、1、0.5(或2.5、3…)记下对应

的压强和体积．

2．注意事项

(1)改变气体体积时，要缓慢进行．

(2)实验过程中，不要用手接触注射器的外壁．

(3)实验前要在柱塞上涂抹润滑油．

(4)读数时视线要与柱塞底面相平．

应用体验

例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

套，它和柱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可以从

玻璃管两侧的刻度尺上读出，若空气柱的横截面积为S，则空气柱的体积V＝________．为

1

了直观地判断压强p与体积V的数量关系，应作出________(选填“p­V”或“p­”)图像．

V

[试解]

针对训练

1.用注射器做“验证玻意耳定律”的实验，如图甲所示．

(1)若测得注射器的全部刻度长为L，由注射器的刻度直接读出其容积为V，由天平测得

注射器

的活塞和钩码框架的总质量为m，由气压计读出大气压强为p，当框架两侧对称悬挂

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钩码的总质量为m时，气体压强为________；去掉钩码，用弹簧测力计竖直向上拉框