資源簡介

2.1氣體實驗定律（Ι）學案
學習目標∶
1．通過實驗探究，能正確記錄和處理實驗數據，認識一定質量的氣體在等溫條件下壓強與體積之間的關系，知道玻意耳定律及其適用條件；
2．知道等溫函數的p-V圖像和p-圖像；
3．會運用玻意耳定律解釋生產生活中的一些現象，解釋一些實際問題．
知識回顧
溫度：確定系統的冷熱程度，通常用 來表示；
體積：確定系統的空間范圍，通常用 來表示，這是一個幾何參量；
壓強：確定外界與系統之間或系統內部各部分之間力的作用，通常用______來表示，這是一個力學參量．
游戲引入
思考：氣球為什么很難吹起來？
實驗探究∶一定質量的氣體，溫度一定，壓強與體積的關系
1．猜想依據或方法∶________________________________________________；
猜想結果∶______________________________________________________．
2．實驗設計
（1）實驗思想方法∶________________法
（2）實驗過程設計∶
目的：______________________________________；
器材：______________________________________；
裝置：______________________________________；
原理：______________________________________．
（3）實驗操作注意事項∶
　　 _____________________________________________________________．
（4）實驗數據記錄表格∶
組別 p/×105 Pa V/mL __________ __________
1
2
3
4
5
3．描點作圖∶
提示：①選擇合理的標度；②若為直線應使盡量多的點落在直線上，曲線則應平滑連接；
(
p
/
×
10
5
Pa
V/
×
10
-6
m
3
O
)
(
O
)
4．誤差分析
本實驗主要誤差來自哪里？采用什么樣的方法進行改善？
5．實驗結論∶
玻意耳定律∶一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，_________________
___________________________________________________________________．
表達式∶____________或____________．
知識拓展：等溫圖像
思考：p-V圖像是反比例函數的一支，橫縱坐標乘積有什么關系？
思考：同一氣體，不同溫度下等溫線是不同的，你能判斷哪條等溫線是表示溫度較高的情形嗎？請說出你的判斷依據？
【典例分析】
一氣象探測氣球，在充有壓強為1.00 atm、溫度為27.0 ℃的氦氣時，體積為3.50 m3，在上升至海拔6.00 km高空的過程中，氣球內氦氣體積逐漸增大，此高度的大氣壓約等同于36.0 cm高的水銀柱產生的壓強，氣體內部因啟動持續加熱裝置而維持其溫度不變．求此時氣體的體積．
統考鏈接
某同學想通過玻意耳定律測量一固體物塊的體積，實驗裝置如圖所示．
實驗主要步驟如下∶
① 將壓強傳感器調零；
② 把活塞移至注射器滿刻度處；
③ 逐一連接注射器、壓強傳感器、數據采集器、計算機；
④ 緩慢推動活塞，記錄多組注射器活塞所在位置對應的刻度V，以及相應的壓強傳感器示數p．
（1）實驗操作時，要保證活塞內氣體的質量和_____不變（選填“溫度”“體積”或“壓強”）．
（2）設固體物塊體積為Vx，當注射器活塞所在位置對應的刻度為V時，注射器內的氣體體積為______________．
（3）請利用上述數據列出關于固體物塊的體積為______________．（用V1、V2、p1、p2表示）．
情感升華
中國奮斗號載人潛水器，曾在馬里亞納海溝成功坐底，創造了10909米的中國載人深潛新紀錄，直接沖入了世界頂尖水平。假設某科研工作者攜帶一帶有活塞的導熱容器用來驗證玻意耳定律，該容器與海水相連。如圖所示，假設下潛前該容器裝有V0體，下潛至10 m后體積變為原來的多少？若海面大氣壓為一個標準大氣壓，容器氣體可認為是理想氣體，海底1000 m溫度約下降1℃，g取10 m/s2．
提示：由1 atm＝ρ水gh知1 atm＝10 mH2O

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