1.4科学探究：气体压强与体积的关系 课件（26张PPT）

(共26张PPT)
科学探究：
气体压强与体积的关系
1、温度
2、体积
3、压强
热力学温度T ：开尔文
T = t ＋ 273 K
体积 V
单位：有L、mL等
压强 p
单位：Pa（帕斯卡）
气体的状态参量
复习
问题
引入
一定质量的气体，它的温度、体积和压强三个量之间变化是相互对应的。我们如何确定三个量之间的关系呢？
方法研究
引入
在物理学中，当需要研究三个物理量之间的关系时，往往采用“保持一个量不变，研究其它两个量之间的关系，然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系”，
☆ 控制变量的方法
问题
引入
我们在以前的学习中，也曾经采用过“控制变量的方法”来研究三个变量之间的关系：
1、牛顿第二定律（α、F、m）；
2、…
引言
引入
今天，我们便来研究气体的三个状态参量T、V、p之间的关系。
首先，我们来研究：当温度（ T ）保持不变时，体积（ V ）和压强（ p ）之间的关系。
授课
气体在温度不变的状态下，发生的变化叫做等温变化。
2、实验研究
实验
2、实验研究
（1）实验目的：
在温度保持不变时，研究一定质量气体的压强和体积的关系
（2）实验装置
（3）实验数据的测量及分析
演示实验(看课本）
实验
（1）研究的是哪一部分气体
（2）怎样保证 T 不变
（4）如何测 V
（3）如何改变 p
——根据高度差
实验数据的处理
实验
次数 1 2 3 4 5
压强（×105Pa) 3.0 2.5 2.0
1.5 1.0
体积(L) 1.3 1.6 2.0 2.7 4.0
p/10 Pa
5
1/V
1
2
3
0
0.2
0.4
0.6
0.8
实验
p/10 Pa
5
V
1
2
3
0
1
2
3
4
实验
在温度不变时，压强p和体积V成反比。
结论
实验结论
需要注意的问题
研究对象——一定质量的气体
适用条件——温度保持不变化
遵循规律——体积和压强成反比
说明
实验研析·素养迁移
(3)对测得的实验数据进行处理时,发现各组同学计算的气体压强p与体积V的乘积值不完全相等,其主要原因是由于封闭气体的　　　不同。
【解析】(1)气体的压强是通过压强表读数得到的。
(2)本实验的条件是:温度不变、气体质量一定,所以要在等温条件下操作,注射器密封性要好,故A、B正确;本实验研究质量一定的气体压强与体积的关系,不需要测量气体的质量,故C错误;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D错误。
(3)根据气态方程pV=nRT,RT相同,pV不同,是由于物质的量不同,空气的质量不同。
答案:(1)压强表　(2)A、B　(3)质量
【解析】选B。探究气体等温变化的规律实验前提是气体的质量和温度不变,针筒封口处漏气,则气体质量变小,用手握针筒,则温度升高,故A、D错误;实验中我们只是测量空气柱的长度,不需测量针筒的横截面积,故B正确;由于摩擦生热,会使气体温度升高,影响实验的准确性,故C错误。
2.(多选)某同学利用DIS实验系统,用同一个注射器在实验室前后做了两次实验探究气体压强与体积的关系,操作完全正确。
(1)根据实验数据却在p-V图上画出了两条不同双曲线,如图所示。造成这种情况的可能原因是哪些 (　　)
A.两次实验中空气质量不同
B.两次实验中温度不同
C.其中一次实验时活塞受到的摩擦力太大
D.其中一次实验时活塞受到的摩擦力太小
(2)实验中为了保持封闭气体的温度不变,下列采取的措施比较合理的是 (　　)
A.在活塞上涂上润滑油,保持良好的密封性
B.推拉活塞时要缓慢
C.不要用手直接握在注射器有气体的部分上
D.实验前注射器内要吸入尽量多的空气
【解析】(1)研究在温度不变的情况下,一定质量的气体压强与体积的关系时,
气体的温度是不能变化的,由理想气体状态方程 =C,可得当气体的温度不变
的情况下,p与V是成反比的,但是如果气体的温度发生变化,pV的乘积也就发生
了变化,得到的图像也就不是同一条图线,所以B正确;当封闭的气体不是同一部
分气体时,气体的质量不同,此时得到的p-V图像也会是不同的图像,所以A正
确。
(2)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,所以A错误;缓慢地推拉活塞,可以使气体的温度保持与外界的温度一致,从而可以保持封闭气体的温度不变,所以B正确;当用手直接握在注射器上时,手的温度可能改变气体的温度,所以不要用手直接握在注射器上,所以C正确;只要是封闭气体的质量不变,气体的多少与气体的温度是否会变化无关,所以D错误。
答案:(1)A、B　(2)B、C