氣體等溫變化規(guī)律性實驗

1、氣體等溫變化規(guī)律的探究性實驗摘要：筆者給出了探究氣體等溫變化實驗的一般規(guī)律和方法，開拓了學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的思路，使學(xué)生明確了實驗的方法和步驟，對其他實驗的科學(xué)實施有著一般性的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：等溫變化；控制變量；測量；記錄整理數(shù)據(jù)對于一定質(zhì)量的某種氣體而言，它所處的狀態(tài)是由壓強、體積、溫度這三個物理量來描述的，那么，一定質(zhì)量的氣體的狀態(tài)參量的變化到底有什么規(guī)律呢？我們在研究f、ma之間的變化關(guān)系，總結(jié)出牛頓第二定律時，采用了“控制變量”的研究方法。即先保持一個物理量不變，通過實驗，研究其他兩個量之間的變化關(guān)系，最后達到認識f、ma三個參量間互相變化的關(guān)系。在研究p、v和t之間的關(guān)系時，也是如此。

2、一、實驗?zāi)康难芯繙囟炔蛔儠r，一定質(zhì)量的氣體的壓強隨著它的體積的變化而變化的規(guī)律。二、實驗過程的設(shè)計1. 如下圖所示，一端封閉的粗細均勻的玻璃管，注入一段長為h厘米的水銀柱，水銀柱下封閉了一段空氣。已知大氣的壓強為p厘米高的水銀柱，試確定在下列各種情況下，被圭寸閉空氣柱的壓強是多少？氣體體積如何求得？氣體的溫度有無變化？為什么？(1) 玻璃管開口向上，豎直放置。(2) 玻璃管開口向上，傾斜放置(30°,45°,60°)(3) 玻璃管水平放置。(4) 玻璃管開口向下，豎直放置。(5) 玻璃管開口向下，傾斜放置(30°,45°,60°)。2

3、. 給你下列器材，試著自己設(shè)計一個實驗，來研究溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體的壓強與它體積的變化關(guān)系。(1) 一段粗細均勻的玻璃管，長約50厘米，直徑23毫米。管的一端有一段被1015厘米水銀柱圭寸住的空氣柱。(2) 毫米刻度尺。(3) 量角器(或含有30°，45°，60°的三角板)。(4) 水銀氣壓計一個(全班共用)。3. 在你所設(shè)計的上述實驗中，請注意以下問題：(1) 實驗的目的是什么？(2) 實驗時，研究對象是什么？(3) 實驗時，如何保持研究對象的等溫變化？(4) 實驗時，如何量水銀柱的長度？(5) 實驗時，如何保證水銀不漏出，不使水銀柱斷裂，如果發(fā)生了，該怎

4、么辦？三、實驗記錄的整理1. 從實驗記錄的狀態(tài)參量p與v的值，你能否定性地看出來，當某個量增大(或減小)時，另一個量是如何變化的？p與v間存在著什么關(guān)系？2. 如果一下子看不出來，試著以圖像法加以研究，根據(jù)你測定的幾組p、v值，在坐標紙上以p為縱軸，v為橫軸，找出幾個代表氣體的某一平衡狀態(tài)的對應(yīng)點，然后，將這些點連成一條光滑的曲線，你能否從曲線看出p與v間的變化屬于哪種函數(shù)關(guān)系？3. 如果看不出，試再以p為縱軸，為橫坐標，找出一些對應(yīng)點，并把它連成一條線，再看看p與v間屬于哪種函數(shù)關(guān)系？4. 如果還看不出來，試求一下各平衡態(tài)的p與v的乘積，并比較一下各個pv乘積，在實驗誤差范圍內(nèi)看看他們是否大致相同？從而找出p與v間的函數(shù)關(guān)系是什么？5. 在實驗報告中，請你寫出“分析整理的思維過程”。即：如何歸納現(xiàn)象，整理記錄數(shù)據(jù)？如何在現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的分析中猜想、假設(shè)出規(guī)律？你又如何證實了這些猜想、假設(shè)？分析整理的最后結(jié)論又是什么