高考物理一轮复习 第12章 热学 实验17 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系教案
2025年高三一轮复习物理课件实验18探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系

3.活塞直径的测量、空气柱长度的测量、气压计的读数等引起误差。
4
突破考点题型
实验18
探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系
考点一
常规实验
(2024 届北京期末)某实验小组用图 1 所示实验装置来进行“探究气体等温变化的
规律”实验。
6
实验18
探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系
( - )
Δ
0 2 1
0
3
3
意耳定律 p1V1=p2V2,联立得 ρ=ℎ(
=
,代值可得
ρ=1.22×10
kg/m
。
+ ) ℎ
1
2
16
。
b
(2)根据上述条件可知,大气压强为
cmHg(用所给的字母表示)。
(3)某次实验中,测得 h1=h0,则此时封闭的气柱长度为 ℎ0 + m(用所给的字母表
示)。
(4)该小组先后进行了两次实验,两次实验中封闭的气体质量相同,但在第一次实验中的
1
环境温度要比第二次实验的环境温度高,则第一次实验得到的 h1-ℎ 图像的斜率
ℎ 0 +
,则此时封闭的气柱长度为
m。
(4)由 =C 可知在第一次实验中的环境温度要比第二次实验的环境温度高,则第
1
1
一次实验得到的 h1-ℎ 图像的斜率大于第二次实验得到的 h1-ℎ 图像探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系
角度 2 实验目的的创新
某同学打算测量某种液体的密度,用到的器材有:少量该种液体,细长玻璃管一根(约
通过散热,又会回到原来的温度,因此是等温变化。
(高考物理)第12章热学实验17探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系学案

实验十七探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系1.实验目的探究一定质量的气体在温度不变的条件下的压强与体积的关系。
2.实验原理(1)描述气体状态的压强、温度、体积三个物理量称为气体状态参量,当其中某个参量发生变化时,通常会引起另外两个参量的变化。
要研究这三个参量的变化规律,可以运用控制变量的方法,分别研究两个参量之间的关系。
(2)本实验就是研究在温度不变时,气体的压强与体积之间的关系。
如图是传统的探究气体温度不变时压强与体积关系的实验装置,压强可通过压强计读出。
3.实验器材注射器、DIS(压强传感器、数据采集器、计算机等)。
4.实验步骤(1)将压强传感器接入数据采集器。
点击教材专用软件主界面上的实验条目“气体压强与体积的关系”,打开该软件。
(2)点击“开始记录”,观察压强传感器实时测得的大气压强值。
(3)把注射器活塞置于初始位置(本次实验为11 mL处),并将注射器与压强传感器前端软管紧密连接,确保其气密性。
(4)在软件窗口下方的表格中输入活塞初始位置对应的气体体积值。
点击“记录数据”,记录下此刻的压强值。
(5)连续改变注射器活塞的位置使气体体积发生变化,将变化后的体积值输入到表格中,同时记录该体积对应的压强值,获得多组数据。
点击“数据计算”对表格中数据进行计算。
(6)点击“pV绘图”,根据已有数据点绘出“压强—体积”关系图线。
(7)点击“p 1V绘图”,绘出“压强—体积倒数”关系图线。
5.注意事项(1)本实验应用物理实验中常用的控制变量法,探究在气体质量和温度不变的情况下(即等温过程),气体的压强和体积的关系。
(2)为保持等温变化,实验过程中不要用手握住注射器有气体的部位。
同时,改变体积过程应缓慢,以免影响密闭气体的温度。
为保证气体密闭,应在活塞与注射器壁间涂上润滑油,注射器内外气体的压强差不宜过大。
(3)实验中所用的压强传感器精度较高,而气体体积是直接在注射器上读出的,其误差会直接影响实验结果。
实验十七 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系

[解析] 根据图像可知,当 的气体全部推入气球后,气球内的压强为 .
(2)测得多组空气柱的压强 和体积 的数据后,为直观反映压强与体积之间的关系,以 为纵坐标,以 为横坐标在坐标系中描点作图.小明所在的小组压缩气体时漏气,则用上述方法作出的图线应为图乙中的____(选填“①”或“②”).
②
[解析] 图像的斜率与气体质量成正比,所以漏气导致气体质量减小,即图像斜率减小,故选②.
②
[解析] 步骤②中不应该把柱塞快速地向下压或向上拉,这样会导致气体温度发生变化.
(2)若图像中的各点位于过原点的同一条直线上,说明一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强与体积成______(选填“正比”或“反比”).
反比
[解析] 若图像中的各点位于过原点的同一条直线上,即 常数,说明一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强与体积成反比.
(1)下面是实验步骤,试填写所缺的②和⑤.①用米尺测出注射器针筒上全部刻度的长度 .②______________________________.③把适量的润滑油抹在注射器的活塞上,将活塞插入外筒
称出活塞和钩码框架的总质量
将注射器针筒上的小孔用橡皮帽堵住
中,上下拉动活塞,使活塞与针筒的间隙内均匀地涂上润滑油.④将活塞插到适当的位置.⑤__________________________________.
甲
乙
(2)仔细观察不难发现,该图线与玻意耳定律不够吻合,造成这一现象的可能原因是____(填选项前的字母).
高三物理一轮复习第十二章 实验十八 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系学案

压强与体积的关系
参考答案
一、考点分析
【例1】(1)D(2)在注射器活塞上涂上润滑油增加密封性
解析(1)若实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大,由于缓慢推动活塞,所以不影响研究温度不变时气体的压强跟体积的关系,A项错误;若实验时环境温度增大,根据理想气体状态方程,pV值应该变大,而实验数据中pV的值在变小,B项错误;实验时外界大气压强发生变化,对本实验没有影响,C项错误;若实验时注射器内的空气向外发生泄漏,则实验只能测得部分气体的pV值,D项正确。
(1)该装置可用于验证定律。(填写气体实验定律名称)
(2)将注射器内气体部分推入气球,读出此时注射器内剩余气体的体积为 V0,压强传感器示数为p1,则此时气球体积为。
四、课后巩固
1.运用玻意耳定律可以测量小晶体的体积,装置示意图和测量数据如图(表),实验步骤如下:
测量次数
1
2
3
p/(×105Pa)
0.77
(2)在活塞上涂上润滑油,保持良好的密封性,这样是为了保持封闭气体的质量不发生变化,并不能保持封闭气体的温度不变,A项错误;缓慢地推拉活塞,可以使气体的温度保持与外界的温度一致,从而可以保持封闭气体的温度不变,B项正确;当用手直接握在注射器上时,手的温度可能改变气体的温度,所以不要用手直接握在注射器上,C项正确;只要封闭后气体的质量不变,气体的多少不会改变实验的温度,D项错误。
第十二章 实验十八 探究等温情况下一定质量气体
压强与体积的关系
一、复习目标:
1.理解等温情况下探究压强与体积关系的原理
2.能从压力表上读出压强
3.能根据实验数据探究压强与体积的关系
二、基础知识梳理(阅读课本P23-P24页)
实验课18探究等温条件下一定质量气体压强与体积的关系

组压强与体积的数据。
-2-
考点三
-3-
考点三
五、实验数据
(1)在实验操作(3)中,如图甲读出空气柱的长度l1,空气柱的体积即
为l1S(S为空气柱的横截面积)。读出U形管左右水面高度差h1,再考
虑到大气压p0,可以得知此时管内的空气的压强p1。
1
V=-V0。如果实验操作规范正确,但如图所示的 V-图线不过原点,
则 V0 代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积。
1
(3)根据 pV=C 可知 V=,当质量不变时 V 与成正比,当质量发生
1
改变后(质量变大),V 与还是成正比,但此时的斜率发生变化,即斜率
1
比原来大,故画出脱落后测得的实验数据的那部分 V- 图线,如图所
(2)在实验操作(4)中,如图乙读出空气柱的长度l2,则空气柱的体积
即为l2S。读出U形管左右水面高度差h2,根据大气压p0,可以得知此
时管内的空气的压强p2。
(3)再调节U形管的左右两边,使它们处于几种不同的相对高度,获
得空气柱体积和压强的多组数据。
-4-
考点三
六、数据处理
(1)对甲图管内空气柱压强p1=p0-ρgh1,体积V1=l1S。
便地看出p与V间的关系吗?
(选填“能”或“不能”)。
-10考向1
考向2
考向3
解析 (1)由连通器原理可知,乙图中气体压强为p0+ρ水银gh=80
cm·
ρ水银g。
(2)由玻意耳定律有p1V1=p2V2,即p1l1S=p2l2S,即p2l1=p2l2(l1、l2为
空气柱长度),所以玻璃管的横截面积可不用测量。
一轮复习新人教版实验20探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系课件(46张)

则在 p- 图像中,斜率越大,温度越高,则 Ta>Tb。
答案:(2)反比 >
[例2] [数据处理与误差分析] 某实验小组同学用DIS研究温度不变时一定质量
的气体压强与体积的关系,实验装置如图甲所示。实验中通过注射器上的刻度
读出气体体积V,用气体压强传感器记录气体压强p,研究气体压强和体积的关系。
气体的压强与体积关系。
(1)完成本实验的基本要求是
。(多选)
A.在等温条件下操作
B.封闭气体的容器密封良好
C.必须测量所封闭气体的质量
D.气体的压强和体积必须用国际单位
解析:(1)玻意耳定律成立的前提是等温且质量一定,实验要求在等温条件下操作,实
验过程中要确保容器气密性良好,故A、B正确;气体质量一定即可,具体值不需要测
体积V。空气柱的压强p可以从与注射器内柱塞相连的压力表读取。
五、数据处理
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
图线应向上弯曲,故 A 错误;同理可得,当 T 减小时,pV 会减小,此时图线应向下
弯曲,故 B 正确;注射器中有异物不会影响图线的斜率,故 C 错误;连接软管中存
在气体可视为被封闭的气体总体积的一部分,不会影响斜率,故 D 错误。
答案:(5)B
考点二
创新性实验
[例3] [实验器材的创新] 如图甲所示,用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究
2020年高考回归复习—热学实验之探究温度不变时气体的压强跟体积的关系 含答案

高考回归复习—热学实验之探究温度不变时气体的压强跟体积的关系1.有同学在做“用DIS研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时,缓慢推动活塞,在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中,多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机,同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机.实验完成后,计算机屏幕上显示出如右图所示的p-V图线(其中实线是实验所得图线,虚线为一根参考双曲线).(1)仔细观察不难发现,该图线与玻意耳定律不够吻合,造成这一现象的可能原因是:________________________________________________________;(2)(单选题)由于此图无法说明p与V的确切关系,所以改画p-1/V图像.画出的p-1/V图像应当是()(3)若另一组同学操作时用手握住了注射器,作出的p-V图像_____________(选填“可能”“不可能”)与题干的图像相同.2.某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。
(1)关于该实验,下列说法正确的是______A.实验前应将注射器的空气完全排出B.空气柱体积变化应尽可能的快些C.空气柱的压强随体积的减小而减小D.作出p−1的图象可以直观反映出p与V的关系V(2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律,他们进行了两次实验,得到的p-V图象如图乙所示,由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1_____T2(选填“<”“=”或“>”)。
(3)另一小组根据实验数据作出的V−1图线如图丙所示,若他们的实验操作无误,造成图线不p过原点的原因可能是_______________________________。
3.用如图甲所示的实验装置探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。
在注射器活塞上涂润滑油并插入针管,用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量气体,移动活塞改变气体的体积和压强,气体体积由注射器刻度读取,气体压强由压强传感器读取。
专题77 探究等温情况下一定质量的气体压强和体积的关系(解析版)

2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题77 探究等温情况下一定质量的气体压强和体积的关系特训目标特训内容目标1 传统原型实验(1T—5T)目标2 创新实验(6T—10T)一、传统原型实验1.某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。
(1)关于该实验,下列说法正确的是___________A.实验前应将注射器的空气完全排出B.空气柱体积变化应尽可能的快些C.空气柱的压强随体积的减小而减小D.作出1pV-的图像可以直观反映出p与V的关系(2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律,他们进行了两次实验,得到的p V-图像如图乙所示,由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1___________T2(选填“<”“=”或“>”)。
(3)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系,应作出___________(选填“p V -”或“1p V-”)图像。
对图线进行分析,如果在误差允许范围内该图线是一条___________线,就说明一定质量的气体在温度不变时,其压强与体积成反比。
(4)另一小组根据实验数据作出的1V p-图线如图丙所示,若实验操作规范正确,则图线不过原点的原因可能是___________。
【答案】D > 1p V- 过原点的倾斜直线 传感器与注射器间有气体,传感器与注射器间气体的体积【详解】(1)[1]A .实验是以注射器内的空气为研究对象,所以实验前注射器内的空气不能完全排出,故A 错误;B .空气柱的体积变化不能太快,要缓慢移动注射器保证气体温度不变,故B 错误;C .气体发生等温变化,空气柱的压强随体积的减小而增大,故C 错误;D .1p V -图像是一条倾斜的直线,作出1p V-图像可以直观反映出p 与V 的关系,故D 正确。
故选D 。
(2)[2]在p V -图像中,根据pVC T=,即pV CT =,可知离坐标原点越远的等温线温度越高,故12T T >。
高考物理一轮复习 第12章 热学 实验18 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系教案(含解析)

实验十八 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系一、实验目的探究在温度不变的情况下,一定质量的理想气体压强与体积的关系。
二、实验原理本实验就是研究在温度不变时,气体的压强与体积之间的关系。
在温度不变的条件下,气体压强增大时,体积减小;气体压强减小时,体积增大。
三、实验器材带铁夹的铁架台,注射器,柱塞(与压力表密封连接),压力表,橡胶套,刻度尺。
四、实验步骤1.如图所示组装实验器材。
2.注射器两端有柱塞和橡胶套,管内密封一段空气柱,这段空气柱就是我们的研究对象。
在实验过程中,我们可以近似认为空气柱的质量和温度不变。
3.用手把柱塞向下压,选取几个位置,同时读出刻度尺读数与压强,记录数据。
4.用手把柱塞向上拉,选取几个位置,同时读出刻度尺读数与压强,记录数据。
在该实验中,因此我们可以直接用刻度尺读数做为空气柱体积,而无需测量空气柱的横截面积。
5.以压强p 为纵坐标,以体积的倒数1V为横坐标,把以上各组数据在坐标系中描点,观察图象,进一步确定p 与1/V 的关系。
五、数据处理1.设计表格记录数据 空气柱高度d /cm空气柱体积V /L 压强p /(×105 Pa)1V2.建立p 1V坐标系描点画图3.实验结论在温度不变的条件下,一定质量的理想气体压强与体积成反比。
六、误差分析1.气体并不是严格意义上的理想气体。
2.两个状态的温度不能保证完全一致。
七、注意事项1.适用条件是温度保持不变,所以操作要缓慢,才能保证温度不变。
2.要等到示数稳定之后,再去读数。
3.研究对象为一定质量的气体,防止漏气。
实验原理与注意事项1.(多选)关于“探究气体等温变化的规律”实验,下列说法正确的是( )A .实验过程中应保持被封闭气体的质量和温度不发生变化B .实验中为找到体积与压强的关系,一定要测量空气柱的横截面积C .为了减小实验误差,可以在柱塞上涂润滑油,以减小摩擦D .处理数据时采用p 1V 图象,是因为p 1V图象比p V 图象更直观 AD [本实验探究采用的方法是控制变量法,所以要保持被封闭气体的质量和温度不变,A 正确;由于注射器是圆柱形的,横截面积不变,所以只需测出空气柱的长度即可,B 错误;涂润滑油的主要目的是防止漏气,使被封闭气体的质量不发生变化,不仅是为了减小摩擦,C 错误;当p 与V 成反比时,p 1V 图象是一条过原点的直线,而p V 图象是双曲线,所以p 1V图象更直观,D 正确。
2025届高三物理一轮复习实验20探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系(22张PPT)

(4)根据作出的V-T图线可知,一定质量的气体在压强不变的情况下,体积V与热力学温度T成一次线性关系。
答案 (1)仍为p0 (3)图线见解析 (4) 线性
类型2 实验的迁移、拓展和创新
答案 (1)B (2)2.04×105 (3)增大
高效训练·提能
解析 (1)研究在温度不变时,气体的压强随体积的变化情况,所以该装置可用于验证玻意耳定律。
2.某物理实验小组为了探究在压强不变的情况下气体的体积与热力学温度的关系,选用了如图甲所示的实验装置,图中压强计的指针可指示出管内气柱的压强,刻度可指示出气柱的体积,整个装置安装在固定架上,实验中气柱质量不变。
赢在微点 高考复习顶层设计 物理
第十四章
热 学
实验20 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系
1.学会探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。2.会用图像法处理实验数据。
实验储备·归纳
实验类型·突破
类型1 实验基利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上,注射器内封闭一定质量的空气,下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘,托盘中放入砝码,待气体状态稳定后,记录气体压强p和体积V(等于注射器示数V0与塑料管容积ΔV之和),逐次增加砝码质量,采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。
(1)将下列实验步骤补充完整;①在烧杯中放入冰水混合物,使其浸没气柱,压强计示数稳定后,记下冰水混合物的热力学温度T、气柱的体积V和压强p0;②改变烧杯内的水温,使水浸没气柱,经过一段时间后,缓慢调节活塞位置改变气柱的体积,使压强计的示数________,记下气柱体积和水的热力学温度;③多次改变水温,重复步骤②;
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—实验16:探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系

高考物理一轮复习专项训练及答案解析—实验16:探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系1.某实验小组的同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律,注射器中密封了一定质量的气体.(1)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后,为直观反映压强与体积之间的关系,若以p 为纵坐标,则应以________为横坐标,在坐标系中描点作图,作出的图线如图乙所示.(2)实验过程中,下列操作正确的是________.A.改变气体体积时应快速推拉活塞B.推拉活塞时,手不能握住注射器含有气体的部分C.实验前应先利用天平测量出注射器、活塞及压力表的总质量(3)为能更准确地测出气体的压强,某同学直接用软管连通注射器和另一压强传感器(测量压强更准确),如图丁所示.用(1)中方法作出的图线如图丙所示,而该图线不过原点,为减小这一实验误差,请写出一条改进建议:______________________________________________________________.2.某同学设计了如图甲所示的装置来探究“气体温度不变时压强随体积变化规律”的实验,注射器导热性能良好,用橡皮帽和活塞在注射器内封闭一定质量的理想气体.质量不计的细绳跨过滑轮,一端系到活塞上,调节滑轮的高度,使左侧细绳拉直时能保持水平,另一端可以挂钩码.实验时,在细绳的下端依次挂上质量相等的钩码1、2、3、…,稳定后通过注射器的标度读出对应空气柱的体积V,并能求出对应气体的压强p.已知注射器的最大体积为V m,刻度全长为L,大气压强为p0,每个钩码的质量为m,重力加速度为g.(1)关于本实验的操作,下列说法正确的是________.A.为减小误差,每挂上一个钩码后,应平衡后再读出体积B.挂钩码时,为了防止注射器脱落,应用手紧紧握住注射器C.实验前,应在活塞上涂上润滑油,并来回拉动几次D.实验时必须测出封闭气体的温度(2)若在某次实验中细绳上所挂钩码个数为n,则平衡后对应气体的压强为____________(用题目中已知量表示).(3)该同学根据测得气体的体积和对应的压强,作出了V-1p图像,如图乙所示,图线不过原点,则纵坐标b代表________________;体积增大到一定值后,图线开始偏离直线,可能是由于气体温度________(填“升高”或“降低”);也可能是由于装置气密性不好导致气体质量________(填“增大”或“减小”).3.运用玻意耳定律可以测量小晶体的密度,实验步骤如下:Ⅰ.取适量小晶体,用天平测出质量,然后将小晶体装入注射器内;Ⅱ.缓慢推动活塞至某一位置,记录活塞所在位置的容积刻度V1,通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强p1;Ⅲ.重复步骤Ⅱ,记录活塞在另一位置的容积刻度V2和读取相应的气体的压强p2;Ⅳ.处理记录的数据,算出小晶体的密度.测量次数1234物理量p/105Pa0.77 1.00 1.25 1.69V/10-5m3 1.20 1.000.850.69(1)为了减小实验误差,现采用作直线图像的方法来处理表格中的实验数据.按此要求,方格图的纵坐标应标明的物理量是________,横坐标则应标明________,根据表格数据在方格图中画出相应图线;(2)如果图线的斜率用k表示,则注射器内小晶体的体积V0与容积刻度V、气体的压强p的关系表达式为:V0=________;(3)实验测得这些小晶体的质量为6.48×10-3kg,则小晶体的密度为________kg/m3.1.(1)1V或体积的倒数)(2)B(3)选用容积较大的注射器(或实验中气体的体积不能压缩得过小或测出软管中气体的体积等)解析(1)反比例函数是曲线,正比例函数是过原点的直线,所以要作p-1V图像,则应以1V为横坐标.(2)若急速推拉活塞,则有可能造成漏气和等温条件的不满足,所以应缓慢推拉活塞,故A错误;推拉活塞时,手不能握住注射器含有气体的部分,若手握着含有气体的部分,会造成温度变化,故B正确;因压强由压力表测量,不是由平衡条件计算,所以实验前不需要利用天平测量出注射器、活塞及压力表的总质量,故C错误.(3)某同学直接用软管连通注射器和另一压强传感器,用(1)中方法作出的图线如题图丙所示,该图线不过原点,显然是软管里的气体没计算,体积的测量值偏小造成的,所以选用容积较大的注射器可改善(或实验中气体的体积不能压缩得过小或测出软管中气体的体积等).2.(1)AC(2)p0-nmgLV m(3)橡皮帽内气体体积升高增大解析(1)每挂上一个钩码,平衡后,待封闭气体的体积不再发生变化,再读出体积,可以减小误差,故A正确;挂钩码时,不能用手紧紧握住注射器,因为手的温度会改变封闭气体的温度,使测量结果不准确,故B错误;实验前,应在活塞上涂上润滑油,并来回拉动几次,可以增加密封性,也可以减小摩擦带来的误差,故C正确;注射器不隔热,所以实验时封闭气体的温度与外界温度相同,气体做等温变化,不需要测量温度,故D错误.(2)由平衡关系可得nmg+p V mL=p0V mL,可得p=p0-nmgLV m.(3)实验操作规范,图线不过原点,则b代表注射器橡皮帽内气体的体积;由pVT=C可知V=1pCT,体积增大到一定值后,图线开始偏离直线,向上偏离,斜率变大,说明可能是温度升高;公式中的C与气体质量有关,斜率变大,也可能是由于装置气密性不好导致气体质量增大.3.(1)V 1p 见解析图(2)V -k p(3)2.4×103解析(1)根据玻意耳定律,有pV =C ,要作直线图像,故作V -1p 图像,图像如图所示.(2)注射器中的气体发生的是等温变化,根据玻意耳定律pV =C ,可知气体体积趋向于0时,p 趋向于无穷大.从图像知,纵轴截距表示小晶体的体积,故有k =V -V 01p-0=p (V -V 0),解得V 0=V -k p.(3)由(2)得,小晶体的体积V 0=0.27×10-5m 3,小晶体的密度ρ=m V 0=6.48×10-30.27×10-5kg/m 3=2.4×103kg/m 3.。
2025高考物理总复习实验探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系

物理量的关系图像是曲线,则不能说明两个物理量成反比,这时我们可以转
化成探究这个物理量与另一个物理量倒数的关系图像,如果这个物理量与
另一个物理量倒数的关系图像是过原点的倾斜直线,则说明这两个物理量
成反比。
典题2 某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等
温变化遵循的规律。
(1)关于该实验,下列说法正确的是
②移动活塞至某一位置,记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机
显示的气体压强p1;
③重复上述步骤②,多次测量并记录;
④根据记录的数据,作出相应图像,分析得出结论。
(1)(多选)关于本实验的基本要求,下列说法正确的是
AB
(填选项前
的字母)。
A.移动活塞时应缓慢一些
B.封闭气体的注射器应密封良好
C.必须测出注射器内封闭气体的质量
D
。
A.实验前应将注射器内的空气完全排出
B.空气柱体积变化应尽可能快些
C.空气柱的压强随体积的减小而减小
1
D.作出p- 图像可以直观反映出p与V的关系
(2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律,他们进
行了两次实验,得到的p-V图像如图乙所示,由图可知两次实验气体的温度
>
大小关系为T1
1
p
图像的斜率为k=CT,则温度相同时,质量
越小,常数C越小,则图像的斜率越小,图像将向下弯曲,图②是小明组所绘,
出现这种情况的原因是漏气。
考点二
实验的改进和创新
典题3 (2023山东卷)利用图甲所示实验装置
可探究等温条件下气体压强与体积的关系。
将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上,
2021高考物理一轮复习实验十八探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系练习含解析鲁科版

高考物理一轮复习实验:实验十八探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系1.如图是探究气体等温变化规律的简易装置图,表中是某小组的数据。
序号V/mL p/×105 Pa p V/×105 Pa·mL1 20 1.001 0 20.0202 18 1.095 2 19.7143 16 1.231 3 19.7014 14 1.403 0 19.6425 12 1.635 1 19.621(1)若要研究p、V之间的关系,绘制图象时应选用________(选填“p -V”或“p -”)作为坐标系。
(2)仔细观察发现,pV的值越来越小,可能的原因是_____________________。
【解析】(1)由理想气体的状态方程=C,可知,若是选p -V作为坐标系,得到的是等温曲线;若是选p -作为坐标系,将会得到一条延长线过坐标原点的直线。
后者更方便且直观,便于分析问题,所以选p -作为坐标系。
(2)因研究的过程是等温变化,由方程pV=nRT(n表示物质的量,T表示绝对温度,R是常数)可知,pV值越来越小,说明n减小,即物质的量在减小,说明有气体漏出。
答案:(1)p -(2)有气体漏出2.在“研究气体压强p与体积V的变化关系”的实验中,某实验小组的同学首先做出猜想:“压强p与体积V成反比”,根据实验数据作出“p -V”图线,稍作思考后又作出“p -”图线,从而得出了实验结论。
这里转换函数关系作图的原因是_____________________________________________________。
有人将两个小组的实验数据描绘在同一“p-”坐标系中,得到了如图所示的两条图线a和b。
你认为在同一实验室里得到实验图线不同的原因是__。
【解析】根据玻意耳定律知,当温度不变时,一定质量的理想气体压强与体积成反比,故描绘“p-”图象可更直观地看出p与V的关系;根据理想气体状态方程=C知,pV值不同,可能是各实验小组封闭气体的质量不同。
2025高考物理 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系

2025高考物理探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系一、实验题1.某同学用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。
在橡胶套和柱塞间封闭着一段空气柱,空气柱的长度L可以从刻度尺读取,空气柱的压强p可以从与空气柱相连的压力表读取。
缓慢地向下压或向上拉柱塞,保持空气柱的温度不变,测量空气柱的长度及对应的压强,得到如图乙所示的p L图像.(1)为了更直观地处理数据,将图乙化曲为直,绘制了如图丙所示的拟合直线,则图丙的横坐标为(填“1L”、、或“2L”)。
(2)本实验探究的是气体等温变化时压强p与体积V变化的规律,但测量时却测量了空气柱的长度L,用L代替V的理由是。
A.空气柱的横截面积S恒定B.空气柱的温度恒定C.空气柱的压强恒定(3)根据实验数据,得出的结论为。
A.一定量的气体等温变化时,压强与体积成正比B.一定量的气体等温变化时,压强与体积成反比C.一定量的气体等容变化时,压强与温度成正比D.一定量的气体等容变化时,压强与温度成反比2.(1)如图甲所示,用一个带有刻度的注射器及计算机辅助系统来探究气体压强与体积的关系,实验中所研究的对象是,应保持不变的物理量是和,它的体积可从直接读出,它的压强由图中的压强传感器等计算机辅助系统得到。
(2)某同学在做“气体的压强与体积的关系”实验中,测得的实验数据在计算机屏幕上显示如下表所示,仔细观察“p·V”一栏中的数值,发现越来越小,造成这一现象的可能原因是________。
A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大B.实验时环境温度升高了C.实验时外界大气压强发生了变化D.实验时注射器内的气体向外发生了泄漏(3)某同学在一次实验中,计算机屏幕显示的图像如图乙所示,其纵坐标表示封闭气体的压强,则横坐标表示的物理量是封闭气体的()A.热力学温度T B.摄氏温度tC.体积V D.体积的倒数1 V(4)如果由注射器的满刻度处开始推动活塞,记录刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p,用1Vp-图像处理实验数据,得出图丙所示的图线,如果实验操作规范正确,那么V0代表。
2023届高三物理【新教材】一轮复习 实验二十一 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系

实验二十一探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系【必备知识·自主排查】一、实验目的探究一定质量的气体在温度不变的条件下的压强与体积的关系.二、实验器材注射器、橡胶塞、压力表.如图所示.三、数据收集(1)空气的压强p可以从仪器上方的压力表读出,空气柱的长度l可以在玻璃管侧的刻度尺上读出,空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V.(2)用手把柱塞向下压或向上拉,读出体积与压强的几组数据.四、数据处理在等温过程中,气体的压强和体积的关系在p V图像中呈现为双曲线.处理实验数据时,图像,把双曲线变为直线,说明p和V成反比,如图所示.这是科学要通过变换.即画p1V研究中常用的数据处理的方法,因为一次函数反映的物理规律比较直接,容易得出对实验研究有用相关的参数.五、实验结论一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强p与体积V成反比,所以p V图线是双曲线,但不同温度下的图线是不同的.如图是一定质量的气体分别在T1、T2温度下等温变化的p V图线,其中温度较高的是T2.六、注意事项1.为保证气体密闭,应在活塞与注射器壁间涂上润滑油.2.为保持气体温度不变,实验过程中不要用手握住注射器有密闭气体的部位;同时,改变体积过程应缓慢,以免影响密闭气体的温度.3.注射器内外气体的压强差不宜过大.4.在等温过程中,气体的p V图像呈现为双曲线,不便确定p与V的关系,要通过坐标变换,画p 1图V像,把双曲线变为直线,以便判断p和V成反比.七、误差分析1.橡胶套密封不严会使空气柱的质量变化引起误差.2.实验过程环境温度变化或柱塞向下压或向上拉的过快会使空气柱的温度变化引起误差.3.活塞直径的测量、空气柱长度的测量、气压计的读数等引起的误差.【关键能力·分层突破】考点一教材原型实验例1 如图是探究气体等温变化规律的简易装置图,表中是某小组的数据.(1)若要研究p、V之间的关系,绘制图像时应选用________(选填“p V”或“p 1”)V作为坐标系.(2)仔细观察发现,pV的值越来越小,可能的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.【跟进训练】1.[2022·福建三明模拟]某同学用如图所示的装置探究气体做等温变化的规律:(1)在实验中,下列哪些操作不是必需的________;A.用橡胶塞密封注射器的下端B.用游标卡尺测量柱塞的直径C.读取压力表上显示的气压值D.读取刻度尺上显示的空气柱长度(2)实验装置用铁架台固定,而不是用手握住玻璃管(或注射器),并且在实验中要缓慢推动活塞,这些要求的目的是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________;(3)下列图像中,最能直观反映气体做等温变化的规律的是________.考点二拓展创新型实验例2 [2022·通州区模拟]某同学利用如图1所示传感器装置做“探究气体等温变化的规律”实验,按如下操作步骤进行实验:a.将注射器活塞移动到体积适中的V0位置,接上软管和压强传感器,通过DIS系统记录下此时的体积V0与压强p0;b.用手握住注射器前端,开始缓慢推拉活塞改变气体体积;c.读出注射器刻度表示的气体体积V,通过DIS系统记录下此时的体积V与压强p;d.重复b、c两步操作,记录6组数据,作p V图.结合上述步骤,请你完成下列问题:(1)该同学对器材操作的错误是________,因为该操作通常会影响气体的________(选填“温度”“压强”或“体积”).(2)我们在探究一定质量气体压强跟体积关系的实验中,一定质量气体等温变化的p V 图线如图2所示,图线的形状为双曲线.一定质量的气体,不同温度下的等温线是不同的,如图3所示.请判断图3中的两条等温线的温度T1________T2(选填“>”“<”或“=”).【跟进训练】2.如图是探究气体温度不变时压强与体积关系的实验装置,甲、乙两图中气体的体积分别为(设玻璃管的截面积为S,水的密度为ρ,重力加速度为g,大气压强为p0)V甲=________,V乙=________;压强分别为p甲=________,p乙=________.实验中从测量的几组数据我们发现________,这个等式成立的条件是________,实验中其值等于________.3.如图所示为“研究一定质量气体在压强不变的条件下,体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图.粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶,B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接,C管开口向上,一定质量的气体被封闭于烧瓶内.开始时B、C内的水银面等高.(1)若气体温度升高,为使烧瓶内气体的压强不变,应将C管________(选填“向上”或“向下”)移动,直至________.(2)实验中多次改变气体温度,用Δt表示气体升高的温度,用Δh表示B管内水银面高度的改变量.根据测量数据作出的图线是图中的()实验二十一探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系=C可知,若是选p-V作为坐标系,得到的是例1解析:(1)由理想气体的状态方程pVT双曲线;若是选p-1作为坐标系,将会得到一条延长线过坐标原点的直线.后者更方便且直V作为坐标系.观,便于分析问题,所以选p-1V(2)因研究的过程是等温变化,由方程pV=nRT(n表示物质的量,T表示热力学温度,R 是常数)可知,pV值越来越小,说明n减小,即物质的量在减小,说明有气体漏出.(2)有气体漏出答案:(1)p-1V1.解析:(1)用橡胶塞密封注射器的下端,是为了封住一定量的气体,故A是必要的;没有必要测量柱塞的直径,由于整个过程中,截面不变,知道长度就可以,列方程时,两边可以把截面消掉,故B 没必要;读取压力表上显示的气压值,知道初末状态的气压值,故C 是必要的;读取刻度尺上显示的空气柱长度来表示空气的体积,故D 是必要的.故选B.(2)尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变.(3)图像中直线比曲线直观,在等温变化中,p 与1V成正比,因此画p - 1V图像,应是一条过坐标原点的直线,故C 正确,A 、B 、D 错误.故选C.答案:(1)B (2)尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变 (3)C例2 解析:(1)在进行该实验时要保持被封闭气体的温度不变化,所以实验中不能用手握住注射器前端,否则会使气体的温度发生变化.(2)在p - V 图像中,根据pVT =C ,即pV =CT ,可知离坐标原点越远的等温线温度越高,故T 1<T 2.答案:(1)用手握住注射器前端 温度 (2)< 2.解析:根据圆柱体体积公式V =hS 得: V 甲=l 1S V 乙=l 2S根据连通器原理可知封闭气体压强为:p =p 0±ρgh , 可得:p 甲=p 0-ρgh 1 p 乙=p 0+ρgh 2 通过计算我们发现:p 甲V 甲=p 乙V 乙做实验的前提条件是温度保持不变的一定质量气体,不漏气的情况下,气体的温度等于当时室温.答案:l 1S l 2S p 0-ρgh 1 p 0+ρgh 2 p 甲V 甲=p 乙V 乙 温度不变 当时室温3.解析:(1)气体温度升高,封闭气体压强变大,为使封闭气体压强不变,应将C 管向下移动,直至B 、C 两管内水银面等高.(2)由于气体压强不变,则V T =k ,故有SΔhΔt =k ,k 、S 为定值,故选项A 正确.答案:(1)向下B、C两管内水银面等高(2)A。
2025版高考物理总复习热学实验20探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系考点1教材原型实验

考点1教材原型实验(基础考点·自主探究)【跟踪训练】(实验原理、数据处理、实验操作和误差分析的考查)用如图甲所示装置探究气体等温变化的规律。
(1)实验中,为找到体积与压强的关系, 不需要 (选填“需要”或“不需要”)测出空气柱的横截面积。
(2)测得多组空气柱的压强p 和体积V 的数据后,为直观反映压强与体积之间的关系,若以p 为纵坐标,则应以1V (或体积的倒数) 为横坐标在坐标系中描点作图,作出的图线如图乙所示。
(3)某同学在做“探究气体等温变化的规律”实验中,测得的实验数据在计算机屏幕上显示如表所示,仔细观察“pV ”一栏中的数值,发现越来越小,造成这一现象的可能原因是 气体发生了泄漏 。
序号V /mL p /(105 Pa) pV /(105 Pa·mL) 120.0 1.001 0 20.020 218.0 1.095 2 19.714 316.0 1.231 3 19.701 414.0 1.403 0 19.642 5 12.0 1.635 1 19.621实验过程中,下列操作正确的是 B 。
A .推拉活塞时,动作迅速B .推拉活塞时,手不能握住注射器含有气体的部分C .压强传感器与注射器之间的软管脱落后,应迅速重新装上继续实验D .注射器必须固定在竖直平面内(5)为了能更准确地测出气体的压强,小华用软管连通注射器和压强传感器。
用(2)中方法作出的图线如图丙所示,该图线不过原点,为减小这一实验误差,请给出你的改进方法。
选用容积较大的注射器(或实验中气体的体积不压缩得过小或测出软管中气体的体积等) 。
[解析] (1)体积可以直接从刻度处读出,不需要测量横截面积。
(2)为直观反映压强与体积之间的关系,应以p 为纵坐标,以1V为横坐标在坐标系中描点作图。
(3)pV 乘积减小很有可能是物质的量降低,故有可能气体发生了泄漏。
(4)推拉活塞时,动作迅速容易造成外界急剧对气体做功,导致气体内能增加温度升高,无法控制变量,故A 错误;手不握住含有气体的部分是为了不产生传热造成误差,故B 正确;软管脱落后气体物质的量发生变化,无法控制变量,故C 错误;注射器不必固定在竖直平面内,故D 错误。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
实验十七探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系1.实验目的探究一定质量的气体在温度不变的条件下的压强与体积的关系。
2.实验原理(1)描述气体状态的压强、温度、体积三个物理量称为气体状态参量,当其中某个参量发生变化时,通常会引起另外两个参量的变化。
要研究这三个参量的变化规律,可以运用控制变量的方法,分别研究两个参量之间的关系。
(2)本实验就是研究在温度不变时,气体的压强与体积之间的关系。
如图是传统的探究气体温度不变时压强与体积关系的实验装置,压强可通过压强计读出。
3.实验器材注射器、DIS(压强传感器、数据采集器、计算机等)。
4.实验步骤(1)将压强传感器接入数据采集器。
点击教材专用软件主界面上的实验条目“气体压强与体积的关系”,打开该软件。
(2)点击“开始记录”,观察压强传感器实时测得的大气压强值。
(3)把注射器活塞置于初始位置(本次实验为11 mL处),并将注射器与压强传感器前端软管紧密连接,确保其气密性。
(4)在软件窗口下方的表格中输入活塞初始位置对应的气体体积值。
点击“记录数据”,记录下此刻的压强值。
(5)连续改变注射器活塞的位置使气体体积发生变化,将变化后的体积值输入到表格中,同时记录该体积对应的压强值,获得多组数据。
点击“数据计算”对表格中数据进行计算。
(6)点击“pV绘图”,根据已有数据点绘出“压强—体积”关系图线。
(7)点击“p 1V绘图”,绘出“压强—体积倒数”关系图线。
5.注意事项(1)本实验应用物理实验中常用的控制变量法,探究在气体质量和温度不变的情况下(即等温过程),气体的压强和体积的关系。
(2)为保持等温变化,实验过程中不要用手握住注射器有气体的部位。
同时,改变体积过程应缓慢,以免影响密闭气体的温度。
为保证气体密闭,应在活塞与注射器壁间涂上润滑油,注射器内外气体的压强差不宜过大。
(3)实验中所用的压强传感器精度较高,而气体体积是直接在注射器上读出的,其误差会直接影响实验结果。
(4)在等温过程中,气体的压强和体积的关系在p V 图象中呈现为双曲线。
处理实验数据时,要通过变换,即画p 1V图象,把双曲线变为直线,说明p 和V 成反比。
这是科学研究中常用的数据处理的方法,因为一次函数反映的物理规律化较直观,容易得出相关的对实验研究有用的参数。
实验原理与操作1.在活塞上涂上润滑油,保持良好的密封性,可以保持封闭气体的质量不发生变化。
2.缓慢的推拉活塞,可以使气体的温度保持与外界的温度保持一致,从而可以保持封闭气体的温度不变。
3.手不能直接握在注射器上,因为手的温度可能改变气体的温度。
[题组训练]1.(1)如图所示,用一个带刻度的注射器及计算机辅助系统来探究气体的压强和体积关系,实验中应保持不变的参量是______,所研究的对象是注射器中封闭的气体,它的体积可用注射器直接读出,它的压强是由图中压强传感器、数据采集器得到。
(2)实验过程中,下列操作正确的是________。
A .推拉活塞时,动作要快B .推拉活塞时,手不能握住注射器筒C .压强传感器与注射器之间的软管脱落后,应立即重新接上,继续实验并记录数据D .活塞和针筒之间要保证不漏气E .活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量[解析] (1)在研究一定质量的气体压强与体积的关系时,气体的温度是不能变化的,由理想气体状态方程pV T =k ,可得当气体的温度不变的情况下,p 与V 是成反比的。
(2)推拉活塞时,动作要慢,使其温度与环境保持一致,故A 错误;推拉活塞时,手不能握住注射器,防止手对其起加热作用,故B 正确;橡皮帽与注射器脱落后,气体质量变化,需重新做实验,故C 错误;不漏气可以保证气体质量一定,故D 正确;活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量,故E 正确。
[答案] (1)温度 (2)BDE2.在“用DIS 研究温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”实验中:(1)气体的体积可直接从注射器上读出,气体的压强是用________传感器通过计算机系统得到的。
(2)下列各项要求中,属于本实验必须要做到的是________。
A .在等温条件下操作B .注射器的密封性良好C .弄清所封闭气体的质量D .气体的压强和体积必须用国际单位(3)对测得的实验数据进行处理时,发现各组同学计算的气体压强p 与体积V 的乘积值不完全相等,其主要原因是由于封闭气体的________不同。
[解析] (1)用DIS 做实验时,气体的压强是用压强传感器通过计算机系统得到的。
(2)本实验的条件是:温度不变、气体质量一定,所以要在等温条件下操作,注射器密封性要好,故A 、B 正确;本实验研究质量一定的气体压强与体积的关系,不需要测量气体的质量,故C 错误;本实验研究气体的压强和体积的比例关系,单位无需统一为国际单位,故D 错误。
(3)根据气态方程pV =nRT ,RT 相同,pV 不同,是由于摩尔数不同,空气的质量不同。
[答案] (1)压强 (2)AB (3)质量3.如图所示,用一个带两根细管的橡皮塞塞紧烧瓶的瓶口,压强传感器通过其中一根不带阀门的细管连通烧瓶中的空气,另一根带阀门的细管连通注射器。
开始时阀门处于关闭状态,注射器针筒的最大刻度线到阀门之间充满了水。
现利用该装置进行验证玻意耳定律的实验。
依图示连接好实验器材,运行DIS 软件进入实验界面,点击“开始记录”后:①打开阀门,推注射器活塞向烧瓶内注入适量的水,关闭阀门;②记录气体的压强p ,并在表格中记录注入的水的体积V ;③保持烧瓶中气体的温度不变,重复实验得到多组实验数据,点击“停止记录”。
(1)实验中通过________测得注入烧瓶中的水的体积。
(2)为验证玻意耳定律,采用图象法处理实验数据时,应选择________。
A .p V 图象B .p 1V 图象C .V 1p 图象D .1p 1V图象 (3)根据上述实验数据的图象可以测得___________________;上述实验中存在着可能影响实验精确度的主要因素有______________________________________________________________________________________________(写出一条即可)。
[解析] (1)因为注射器上有刻度,所以通过注射器上的刻度测得注入烧瓶中的水的体积。
(2)设烧瓶的体积为V 0,由玻意耳定律可得p (V 0-V )=C ,化简可得V =-1pC +V 0,由此可以看出应该作V 1p图象。
(3)由V =-1pC +V 0可知,此图象的延长线与V 的交点就是烧瓶的体积V 0,所以由图象可以求出烧瓶的体积。
影响实验精确度的因素有:烧瓶密封不严有漏气,或烧瓶中气体温度有变化,或压力传感器测量不准确。
[答案] (1)注射器针筒上的刻度 (2)C (3)烧瓶的容积 烧瓶密封不严有漏气,或烧瓶中气体温度有变化数据处理与误差分析一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强p 与体积V 成反比,所以p V 图线是双曲线,但不同温度下的图线是不同的。
如图是一定质量的气体分别在t 1、t 2温度下等温变化的p V 图线,其中温度较高的是t 2。
[题组训练]1.用DIS 研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图甲所示,实验步骤如下:甲 乙①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;②移动活塞,记录注射器的刻度值V ,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p ;③用V 1p图象处理实验数据,得出如图乙所示图线。
(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是_____________________________________________________。
(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是_____________________________________________________和_____________________________________________________。
(3)如果实验操作规范正确,但如图所示的V 1p图线不过原点,则V 0代表________________。
[解析] (1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是在注射器活塞上涂润滑油,这样可以保持气密性。
(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢;不能用手握住注射器封闭气体部分,这样能保证装置与外界温度一样。
(3)根据p (V +V 0)=C ,C 为定值,则V =C p-V 0。
如果实验操作规范正确,则V 0代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积。
[答案] (1)在注射器活塞上涂润滑油(2)移动活塞要缓慢;不能用手握住注射器封闭气体部分(3)注射器与压强传感器连接部位的气体体积2.用注射器做“验证玻意耳定律”的实验,如图所示。
(1)若测得注射器的全部刻度长为l ,由注射器的刻度直接读出其容积为V ,由天平测得注射器的活塞和钩码框架的总质量为m 1,由气压计读出大气压强为p 0。
当框架两侧对称悬挂钩码总质量为m 2时,则气体压强为 ;去掉钩码,用弹簧测力计竖直向上拉框架,测得拉力为F ,则气体压强为________。
(2)某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p 和体积V 的值后,用p 作纵轴、1V作横轴,画出p 1V图象如图甲、乙、丙所示,则甲产生的可能原因是________;乙产生的可能原因是________;丙产生的可能原因是________。
甲 乙 丙A .各组的p 、1V取值范围太小 B .实验过程中有漏气现象C .实验过程中气体温度升高D .在计算压强时,没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强[解析] (1)两边加砝码时,对活塞受力分析可知:pS =p 0S +m 1g +m 2g ,可得气体压强为p =p 0+m 1g +m 2g S ,而S =V l ,所以p =p 0+(m 1+m 2)gl V;向上加力F 时,对活塞受力分析可知:pS +F =p 0S +m 1g ,可得气体压强为p =p 0+(m 1g -F )l V。
(2)甲图中图象的交点在横轴上,即测量的压强为0时就有一定的体积,因此在测量过程中压强测小了,可能是在计算压强时,没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强,故选D ;乙图中图象向上弯曲,可能是实验过程中气体温度升高,故选C ;丙图图象向下弯曲,可能是实验过程中有漏气现象,导致pV 乘积减小,故选B 。