氣體的等溫變化
(3)pv乘積是否為定值,(4)作p-1/v圖象看是否為過原點的直線。
同學們的方案太好了,可是"紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行",好,現(xiàn)在我宣布,各小組同學根據(jù)各自的實驗方案,實驗步驟及數(shù)據(jù)記錄表格,大膽檢驗你們的猜想去吧?老師建議大家彼此借鑒其它小組方案中的優(yōu)點。看哪個小組做的又快又規(guī)范!現(xiàn)在家開始實驗!
3.自主實驗
(5分鐘左右)(學生做實驗期間,耐心糾正學生出現(xiàn)的各種問題,提示一些啟發(fā)性的問題:這樣放置,儀器安全嗎?這樣讀數(shù)費勁嗎?能不能把刻度固定下來再讀數(shù)?你們組遇到了什么困難了嗎?怎樣去封閉一定質量的氣體)
有幾個小組已經測完數(shù)據(jù),正在處理分析數(shù)據(jù),其它小組加油啊?第一小組最先測出數(shù)據(jù),請這一小組同學,在電腦前輸入數(shù)據(jù),用p-1/v坐標系作圖。同學們都已完成了實驗,請幾個小組來展示你們的數(shù)據(jù),說出你們的結論。(實驗投影儀展示幾個小組的數(shù)據(jù)和圖)
(1)第一小組。我們的數(shù)據(jù)分析支持我們的猜想,pv值在誤差范圍內近似相等,說明p-v成反比;
(2)第二小組,我們的數(shù)據(jù)也支持我們的猜想,p-1/v圖為一條直線,但稍偏離坐標原點,并不嚴格成反比例,但在誤差范圍內認為p∝1/v,p、v成反比。
是什么原因造成了誤差呢?(針管中封閉的氣體,體積測量有誤差,因為有一部分處在與表頭相連的小細管中)
(3)我們再來看一下電腦上的數(shù)據(jù)點,第一組同學輸入數(shù)據(jù)后,由excel表格功能自動繪出散點圖,現(xiàn)在我們用一條直線來擬合這些點,因為猜想是p∝1/v,可選線性趨勢線,并勾選“顯示公式”選項,大家看公式是y=kx+b,這說明了這些點大致在一條直線上,但不嚴格過原點,有一點誤差,在誤差允許的范圍內p∝1/v,間間接說明p、v成反比。
4.實驗結論(讓學生總結一下)
根據(jù)同學們的數(shù)據(jù)及分析,我們得到實驗結論:一定質量的某種氣體,在溫度不變的情況下,壓強p與體積v成反比。實驗中所用儀器封閉的是空氣.如果是換成其它的氣體,我們同樣也能得出這樣的結論。
5.玻意耳定律
同學們真是太偉大了!因為早在400多年前,英國科學家玻意耳和法國科學家馬略特也各自通過實驗發(fā)現(xiàn)了這個規(guī)律。后來人把這個規(guī)律稱作玻意耳定律,這就是玻意耳定律的內容。這是玻意耳年輕時的照片,很酷吧!玻意耳定律的公式怎么寫呢?(pv=常量)故內容也可以表述為:一定質量的氣體,在溫度不變的情況下,它的壓強跟體積的乘積為常量。公式可以寫成p1v1=p2v2的形式,這個公式中的p1、v1;p2、v2分別表示什么意義呢?(氣體在兩個不同狀態(tài)下的壓強和體積)我們可以稱為初狀態(tài)和末狀態(tài)。氣體從初狀態(tài)經歷一等溫變化過程到達末狀態(tài)。當然公式也可以寫成比例式的形式:p1/p2=v2/v1。這就是玻意耳定定律的內容及公式表達。
6.我們在探究一定質量氣體壓強跟體積關系的實驗中,為了用線性關系來探索這兩個物理之間的定量關系,建立了p-1/v坐標系。然而為了直觀地描述壓強p與體積v的關系。通常還是用p-v坐標系。一定質量的氣體等溫變化的p-v圖象是這樣的,形狀為雙曲線的一支。由于它描述的是溫度不變的p-v關系,因此我們稱它為等溫線。現(xiàn)在同學們結合講義上的幾個自主探究問題去研究一下等溫線的物理意義。然后再給大家介紹一下你的看法。現(xiàn)在開始。(停2分鐘)哪位同學來說一下。好這位同學,真的非常勇敢。(