人教版高中物理选修气体的等温变化

等温实验的注意事项及误差分析
③实验中应保持气体的质量不变，故实验前应在 柱塞上涂好润滑油，以免漏气；
④在这个实验中，由于气体体积与长度成正比， 因此研究气体的体积与压强的关系时，不用测量 空气柱的横截面积；
⑤本实验测量体积时误差主要出现在长度的测量 上，由于柱塞不能与刻度尺非常靠近，故读数时 注意视线一定要与柱塞地面相平。
通过实验探究一定质量的气体在等温变化时压强与体积的关系 理解p-V图象的物理意义 玻意耳定律的适用条件
教学难点
探究气体压强与气体体积关系的实验 处理数据寻找p-V的规律 玻意耳定律的得出过程 理解p-V图象的物理意义
前情回顾
温度 热力学温度T ： 开尔文 T = t ＋ 273 K
气体的状态参量
体积 体积 V 单位：有L、mL等
气体的等温变化
教学目标
理解一定质量的气体，在温度不变的情况下压强与体积的关系 会通过实验的手段研究问题，探究物理规律，学习用电子表格 与图像对实验数据进行处理与分析，体验科学探究过程 通过对实验数据的分析与评估，培养学生严谨的科学态度与实 事求是的科学精神
在实验探究过程中，培养学生相互协作的精神
教学重点
设计一个实验研究一定质量的气体在等温变化过程中压强与体积 的定量关系
如何确定气体的状态参量数值呢？ 温度（ T ）——温度计 体积（ V ）——容器的容积 压强（ p ）——气压计
人教版高中物理选修3-3 8.1气体的等温变化(共33张PPT)
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封闭、 缓慢移 动活塞
橡胶塞和柱塞一起把一 段空气柱封闭在玻璃管 中
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研究气体等温变化的规律——定量关系
如何测 V ? 测量空气柱的长度 如何测量p？如何改变 p? 根据高度差测量p， 通过缓慢移动活塞来改变压强p 怎样处理上述数据才能验证压强与 体积是否成反比？ 计算法或者图像法
一定质量的气体，它的状态参量：温度T、体积V、压强P之间有什 么关系呢？
控制变量法进行研究
等温变化：一定质量的气体，在温度不变时发生的状态变化过程
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研究气体等温变化的规律——定性关系
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玻意耳定律
知道玻意耳定律的内容 会运用玻意耳定律解决问题
玻意耳定律
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研究气体等温变化的规律——定量关系
数据处理
研究气体等温变化的规律——定量关系
探究结论： 在温度不变时，压强p和体积V成反比
研究气体等温变化的规律实验的反思
若已知描述物理量y与x的关系图象是一条曲线，能否判定y与 x成反比？
不能，只有当y与1/x的关系图象是一条过原点的倾斜直线时， 才能说明y与x成反比
结合生活经验，对于一定质量的气体，能否出现只有一个状态参 量发生变化而其他的状态参量不发生变化的情况？请举例说明
对于一定质量的气体，压强、温度、体积三个状态参量中只有一 个参量变而其他参量不变是不可能的，起码其中的两个参量变或 三个参量都发生变化
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猜想：温度不变时，气体的压强和体积之间有什么关系？
结论：V减小，p增大
将针筒的细口堵上，用力向里压 柱塞，越往里压会有什么感觉？
猜想： p、V反比
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研究气体等温变化的规律——定量关系
液化石油气是不定时炸弹 为何这样说？
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小鱼吐出的泡泡，在上 升过程中体积逐渐增大， 到水面破裂
气泡在上升过程中体积 为何会逐渐增大呢？
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研究气体等温变化的规律——定量关系
数据处理
次数 压强
1 23 4 5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
体积(L)
1.3 1.6 2.0 2.7 4.0
p-V图像是双曲线的一支
研究气体等温变化的规律实验的反思
若实验数据呈现气体体积减小，压强增大的特点，能否断定压 强与体积成反比？
等温实验的注意事项及误差分析
①改变气体体积时，要缓慢进行，等稳定后 再读出气体压强，以防止气体体积变化太快， 气体的温度发生变化；
②实验过程中，不要用手接触注射器的圆筒， 以防止圆筒从手上吸收热量，引起内部气体温 度变化；
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实验：研究气体的等温变化
知道气体的状态参量 知道气体的等温变化 了解研究气体的等温变化的实验装置与原理
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状态参量之间的关系
压强 压强 p 单位：Pa（帕斯卡）
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夏季，轮胎容易爆胎
为何在温度很高的夏季， 轮胎容易爆胎
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研究气体等温变化的规律——定量关系
实验中的研究对象是什么？ 一定质量的气体 m不变 T不变
如何控制气体的质量m、温度T保持不变？
这段空气柱就是研究对象 实验过程中它的质量不会变化；实验过程中如 果空气柱体积的变化不太快，它的温度大致等 于环境温度，不会有明显变化 另外，实验过程中不能用手触摸玻璃管；稳定 后再读数