1、第1课时实验：探究气体等温变化的规律第二章2气体的等温变化1.知道什么是等温变化.2.会测量气体的压强与体积，能作出气体的pV图像、p 图像， 并通过图像得出等温情况下p、V的关系.学习目标技能储备精析典题随堂演练内容索引NEIRONGSUOYIN一、等温变化一定质量的气体，在温度不变的条件下，其与变化时的关系.二、实验思路在保证密闭注射器中气体的和不变的条件下，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、柱塞(与压力表密封连接)、压力表、_、刻度尺.技能储备压强体积质量温度注射器橡胶套四、物理量的测量1
2、.如图1所示组装实验器材.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.图图1五、数据分析1.作pV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2所示.观察pV图像的特点看能否得出p、V的定量关系.图图2图图33.实验结论：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，其压强与体积的倒数成正比.六、注意事项
3、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平行.5.作p 图像时，应使尽可能多的点落在直线上，不在直线上的点应均匀分布于直线两侧，偏离太大的点应舍弃掉.一、实验原理与操作精析典题例1(多选)“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图4所示，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 图像，是因为p 图像比pV图像更直观图图4解析本实验采用的方法是
4、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，C错误；二、实验数据处理例2(2020启东中学高二开学考试)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：V/m31.000.500.400.250.20p/(105 Pa)1.453.103.955.987.70图图5答案见解析图解析作图如图所示(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，压强与体积成反比所以压强与体积成反比.三、创新实验例3(2020上海市高二期末)如图6
5、甲为研究一定质量的气体压强与体积关系的实验装置.图图6(1)图中为_传感器，该实验需要保持气体的_和_不变.压强质量温度解析题图甲中为压强传感器；研究一定质量的气体压强与体积关系时，应保持气体的质量和温度不变；(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pV图像，则由图_(选填“能”或“不能”)得到压强与体积成反比的结论.不能解析压强与体积成反比的图像应为双曲线的一支，题图乙的pV图像不能确定是不是双曲线的一支，所以不能确定压强与体积成反比；(3)某同学在实验中得到的数据如下：次数123456压强p/kPa116.2124.6134.3145.615
6、8.8173.2体积V/cm314131211109体积倒数 /cm30.0710.0770.0830.0910.1000.111pV乘积1 626.81 619.81 611.61 601.61 588.01 558.8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_.实验时注射器内的空气向外发生了泄漏解析实验时注射器内的空气向外发生了泄漏.1.(多选)(2020北京高二月考)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
7、手握住注射器封闭气体部分 D.实验时尽量在注射器中封入较多的空气123随堂演练41234解析缓慢地推拉活塞，可以使封闭气体的温度与外界的温度保持一致，从而可以保持封闭气体的温度不变，所以A正确；在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性，这样是为了保持封闭气体的质量不发生变化，并不能保持封闭气体的温度不变，故B错误；当用手直接握住注射器封闭气体部分时，手的温度可能改变封闭气体的温度，所以不要用手直接握住注射器封闭气体部分，所以C正确；只要是封闭气体的质量不变，气体的多少不会改变实验的数据，与气体的温度是否会变化无关，所以D错误.2.(2020北京市师达中学高二月考)某同学用如图7所示装置探究气体等温
8、变化的规律.1234(1)在实验中，下列哪些操作不是必需的_.A.用橡胶套密封注射器的下端B.用游标卡尺测量柱塞的直径C.读取压力表上显示的气压值D.读取刻度尺上显示的空气柱长度图图71234解析为了保证气密性，应用橡胶套密封注射器的下端，A需要；由于注射器的直径均匀恒定，根据VLS可知体积和空气柱长度成正比，所以只需读取刻度尺上显示的空气柱长度，无需测量直径，B不需要，D需要；为了得知气压的变化情况，需要读取压力表上显示的气压值，C需要.(2)实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管(或注射器)，并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是_.1234保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不
9、变解析手温会影响气体的温度，且实验过程中气体压缩太快，温度升高后热量不能快速释放，气体温度会升高，所以这样做的目的是保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变.(3)下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是_.1234C3.(2020莱州一中高二月考)用如图8甲所示的实验装置探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系.在注射器活塞上涂润滑油并插入针管，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量气体，移动活塞改变气体的体积和压强，气体体积由注射器刻度读取，气体压强由压强传感器读取.1234图图8(1)下列说法正确的是_.A.气体的压强和体积必须用国际单位B.在活塞上涂润滑油目的只是为减
10、小摩擦力C.移动活塞应缓慢且不能用手握住注射器D.若实验中连接传感器和注射器的软管脱落，可以立即接上继续实验1234C解析本实验研究气体的压强和体积的比例关系，单位无需统一为国际单位，故A错误；为了防止漏气，应当在注射器活塞上涂润滑油，来增加连接处密封性，故B错误；移动活塞要缓慢，实验时不要用手握住注射器，都是为了保证实验的恒温条件，故C正确；压强传感器与注射器之间的软管脱落后，气体质量变化了，应该重新做实验，故D错误.1234(2)交流实验成果时某同学发现各小组所测的pV乘积并不相同，最主要的原因是_.1234密封的气体质量不同解析交流实验成果时某同学发现各小组所测的pV乘积并不相同，是因为
11、密封的气体质量不同.(3)某小组实验操作无误，但根据测得的数据作出V 图像不过坐标原点，如图乙所示，图中V0代表_的体积.1234压强传感器与注射器之间气体在实际的实验过程中实验操作规范正确，1234说明注射器中的气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验的器材可知，图中V0代表压强传感器与注射器之间气体的体积.12344.某实验小组用如图9所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律.图图91234(1)关于该实验，下列说法正确的是_.A.实验前应将注射器内的空气完全排出B.空气柱体积变化应尽可能的快些C.空气柱的压强随体积的减小而减小D.作出p 的图像可以直观反映出p与V的关系D1234解析实验是以注射器内的空气为研究对象，所以实验前注射器内的空气不能完全排出，故A错误；空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动注射器保证气体温度不变，故B错误；气体发生等温变化，空气柱的压强随体积的减小而增大，故C错误；1234(2)如图10是甲、乙两同学在实验中得到的p 图像，若两人实验时均操作无误且选取的坐标标度相同，那么两图像斜率不同的主要原因是_.研究气体的质量不同(或同质量气体在不同温度下研究)图图101234解析根据p 图像可知，如果温度相同，则说明两次气体质量不同，如果气体质量相同则两次温度不同.
