第1课时 实验：探究气体等温变化的规律
［学习目标］1.知道什么是气体的等温变化，经历“探究气体等温变化的规律”的实验过程。2.了解作p-
图像的物理思想，并能通过图像得出等温情况下p、V的关系(重点)。
一、实验思路
1.实验目的
探究在温度不变的情况下，一定质量的某种气体其随变化的定量规律。
2.实验原理
选取一段空气柱作为研究对象，在保证、一定的条件下，改变并且测量空气柱的体积V，同时测量在不同体积下的压强p，建立p-V或p-
坐标系，将实验数据在坐标系中描点，得到p-V或p-
图像，进而得出一定质量的气体在温度不变的情况下，p、V之间遵从的规律。
3.实验器材：带铁夹的铁架台、、柱塞(与压力表密封连接)、压力表、、刻度尺。
二、物理量的测量
1.密封气体：用橡胶套在玻璃管中密封一定质量的气体(气体的体积大约是玻璃管容积的一半)。
2.安装固定：将压力表和玻璃管按如图方式固定在铁架台上。
3.记录压强p，测量体积V
(1)空气柱的压强p可以从仪器上方的指针读出；
(2)空气柱的长度l可以在玻璃管两侧的刻度尺上读出，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V；
(3)用手把柱塞向下压或向上拉，读出体积与压强的几组数据填入表格。
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
压强(p) | | | | | | |
空气柱长度(l) | | | | | | |
体积(V) | | | | | | |
体积的倒数( ) | | | | | | |
三、数据分析
1.作p-V图像
以压强p为纵坐标，以体积V为横坐标，用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘出等温曲线，如图甲所示。观察p-V图像的特点看能否得出p、V的定量关系。
2.作p- 
图像
以压强p为纵坐标，以
为横坐标，在坐标纸上描点。如果p- 
图像中的各点位于过原点的同一条直线上(如图乙)，就说明压强p跟
成正比，即压强与体积成反比。如果不在同一条直线上，我们再尝试其他关系。
3.实验结论：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强跟体积的倒数成，即压强与体积成。
四、实验注意事项
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玻璃管，以防止玻璃管从手上吸收热量，引起内部气体温度变化。
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，不需要测量空气柱的横截面积。
实验过程中，如何实现气体的等温条件？
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例1 某实验小组用注射器和压强传感器探究一定质量的气体发生等温变化时遵循的规律，实验装置如图所示。用活塞和注射器外筒封闭一定的气体，其压强可由左侧的压强传感器测得。
(1)关于该实验，下列说法正确的是。
A.该实验用控制变量法研究气体的变化规律
B.实验时注射器必须水平放置
C.注射器内部的横截面积没必要测量
D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位
(2)进行实验操作时，不能推拉活塞过快，其原因是。
(3)该实验小组首先在甲实验室进行了实验，下表为记录的实验数据，其中有一次记录的实验数据错误，记录错误的是(填错误数据对应的实验序号)。
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