新課標2023版高考物理一輪總復習第十四章熱學第6講實驗：探究氣體壓強與體積的關系課件

第6講實驗：探究氣體壓強與體積的關系一、基本原理與操作1．原理裝置圖保持環(huán)境溫度不變，緩慢改變活塞位置，讀出每次氣壓計的讀數和空氣柱的長度(計算出氣體體積)看一看ρ·V是否為一恒量。2．操作要領(1)測量注射器活塞的直徑，計算其橫截面積S。(2)按實驗原理圖安裝好儀器。(3)使活塞處于適當的位置，安裝好橡膠套，密封一定質量的空氣。(4)待活塞穩(wěn)定時，由氣壓計讀出管內氣體的壓強p，從玻璃管的刻度上直接讀出管內氣體柱的長度，計算出氣體柱的體積V，并記錄到設計好的表格內。(5)保持溫度不變，把柱塞緩慢地向下壓或向上拉，讀取空氣柱的長度(計算出氣體柱對應的體積)與壓強的幾組數據，并記錄到設計好的表格內。(6)實驗完畢，整理實驗儀器。3．誤差分析(1)橡膠套密封不嚴會使空氣柱的質量變化引起誤差。(2)實驗過程環(huán)境溫度變化或柱塞向下壓或向上拉的過快會使空氣柱的溫度變化引起誤差。(3)活塞直徑的測量、空氣柱長度的測量、氣壓計的讀數等引起的誤差。一、基礎考法保住分考查點(一)實驗原理與操作1.

某同學用如圖所示裝置探究氣體做等溫變化的規(guī)律：(1)在實驗中，下列哪些操作不是必需的________；A．用橡膠套密封注射器的下端B．用游標卡尺測量柱塞的直徑C．讀取壓力表上顯示的氣壓值D．讀取刻度尺上顯示的空氣柱長度(2)實驗裝置用鐵架臺固定，而不是用手握住玻璃管(或注射器)，并且在實驗中要緩慢推動活塞，這些要求的目的是_____________________________；(3)下列圖像中，最能直觀反映氣體做等溫變化的規(guī)律的是________。解析：(1)用橡膠套密封注射器的下端，是為了封住一定量的氣體，故A是必要的；沒有必要測量柱塞的直徑，由于整個過程中，截面不變，知道長度就可以，列方程時，兩邊把截面可以消掉，故B沒必要；讀取壓力表上顯示的氣壓值，知道初末狀態(tài)的氣壓值，故C是必要的；讀取刻度尺上顯示的空氣柱長度來表示空氣的體積，故D是必要的。答案：(1)B

(2)見解析(3)C考查點(二)數據處理與誤差分析2．探究氣體等溫變化規(guī)律的簡易裝置圖如圖所示，表中是某小組的數據。序號V/mLp/(×105Pa)pV/(×105Pa·mL)1201.001020.0202181.095219.7143161.231319.7014141.403019.6425121.635119.621二、創(chuàng)新考法不失分創(chuàng)新角度(一)實驗器材的創(chuàng)新1．“研究一定質量的氣體在溫度不變的情況下壓強與體積的關系”的實驗裝置如圖1所示，實驗步驟如下：①把注射器活塞移至注射器滿刻度處，將注射器與壓強傳感器、數據采集器、計算機逐一連接；答案：(1)見解析(2)注射器與壓強傳感器連接部分氣體的體積(3)C創(chuàng)新角度(三)實驗目的的創(chuàng)新3.

如圖所示為“研究一定質量氣體在壓強不變的條件下，體積變化與

溫度變化關系”的實驗裝置示意圖。粗細均勻的彎曲玻璃管A臂插

入燒瓶，B臂與玻璃管C下部用橡膠管連接，C管開口向上，一定質

量的氣體被封閉于燒瓶內。開始時B、C內的水銀面等高。(1)若氣體溫度升高，為使燒瓶內氣體的壓強不變，應將C管________(選填“向上”或“向下”)移動，直至______________________________。(2)實驗中多次改變氣體溫度，用Δt表示氣體升高的溫度，用Δh表示B管內水銀面高度的改變量。根據測量數據作出的圖線是圖中的________。[創(chuàng)新點分析](1)探究一定質量氣體，在壓強不變的條件下，體積變化與溫度變化的關系。(2)利用Δh-Δt圖像處理實驗數據。

答案：(1)向下B、C兩管內水銀面等高(2)A創(chuàng)新角度(四)數據處理的創(chuàng)新4．某實驗小組利用DIS驗證一定質量理想氣體的某一實驗定律，實驗裝置圖如圖甲所示。主要實驗過程如下：a．將壓強傳感器接入數據采集器；b．取出注射器，將注射器的活塞置于20mL處(初始值可任意選值)，并通過軟管與壓強傳感器的測口緊密連接；解析：(1)該裝置研究的是溫度不變時，壓強與體積關系，故