2025屆新教材高考物理一輪復習第十三章熱學實驗19探究等溫情況下一定質量的氣體壓強與體積的關系學案新人教版

PAGE5-試驗19探究等溫狀況下肯定質量的氣體壓強與體積的關系必備學問預案自診留意事項(1)為了保持封閉氣體的質量不變,試驗中實行的主要措施是注射器活塞上涂潤滑油。(2)為了保持封閉氣體的溫度不變,試驗中實行的主要措施是移動活塞要緩慢和不能用手握住注射器封閉氣體部分。關鍵實力學案突破考點一教材原型試驗【典例1】(2024北京海淀期末)如圖所示,用氣體壓強傳感器探究氣體等溫變更的規(guī)律,操作步驟如下:①在注射器內用活塞封閉肯定質量的氣體,將注射器、壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機逐一連接起來;②移動活塞至某一位置,記錄此時注射器內封閉氣體的體積V1和由計算機顯示的氣體壓強值p1;③重復上述步驟②,多次測量并記錄;④依據(jù)記錄的數(shù)據(jù),作出相應圖像,分析得出結論。(1)(多選)關于本試驗的基本要求,下列說法中正確的是(選填選項前的字母)。

A.移動活塞時應緩慢一些B.封閉氣體的注射器應密封良好C.必需測出注射器內封閉氣體的質量D.氣體的壓強和體積必需用國際單位(2)為了能最直觀地推斷氣體壓強p與氣體體積V的函數(shù)關系,應作出

選填“p-V”或“P-1V”圖像。對圖線進行分析,假如在誤差允許范圍內該圖線是一條線,就說明肯定質量的氣體在溫度不變時,其壓強與體積成反比。

(3)(多選)在不同溫度環(huán)境下,另一位同學重復了上述試驗,試驗操作和數(shù)據(jù)處理均正確。環(huán)境溫度分別為T1、T2,且T1>T2。在如圖所示的四幅圖中,可能正確反映相關物理量之間關系的是(選填選項的字母)。

在探究兩個成反比的物理量間的關系時,假如干脆做出兩個物理量的關系圖像是曲線,則不能說明兩個物理量成反比,這時我們可以轉化成探究這個物理量與另一個物理量倒數(shù)的關系圖像,假如這個物理量與另一個物理量倒數(shù)的關系圖像是過原點的傾斜直線,則說明這兩個物理量成反比。考點二試驗的改進與創(chuàng)新【典例2】如圖所示是一種探討氣球的體積和壓強的變更規(guī)律的裝置。將氣球、壓強傳感器和大型注射器用T型管連通。初始時認為氣球內無空氣,注射器內氣體體積V0,壓強p0。T型管與傳感器內少量氣體體積可忽視不計。緩慢推動注射器,保持溫度不變,裝置密封良好。(1)該裝置可用于驗證定律。(填寫氣體試驗定律名稱)

(2)將注射器內氣體部分推入氣球,讀出此時注射器內剩余氣體的體積為23V0,壓強傳感器讀數(shù)為p1,則此時氣球體積為本試驗是驗證性試驗,要限制試驗條件,此試驗要限制兩個條件:一是注射器內氣體的質量肯定;二是氣體的溫度肯定,運用玻意耳定律列式進行分析。對應演練遷移應用1.(2024山東德州一模)用注射器和壓力表來探究肯定質量的氣體發(fā)生等溫變更時遵循的規(guī)律,試驗裝置如圖甲所示,用活塞和注射器外筒封閉肯定質量的氣體,其壓強可由左側的壓力表測得:(1)試驗時通過推拉活塞變更封閉氣體的體積V和壓強p,可得到多組關于V和p的數(shù)據(jù)。依據(jù)試驗所測數(shù)據(jù),若猜想在溫度不變時V和p成反比,為了驗證猜想是否正確可描點畫圖像,若圖像的縱軸為p,則橫軸應為;

(2)據(jù)(1)所做圖像的形態(tài)若為圖乙中實線所示,則造成圖線形態(tài)這樣彎曲的緣由可能是(選填“活塞推拉過快”或“封閉氣體有泄漏”)。

2.(2024北京通州一模)某同學利用如圖甲所示傳感器裝置做“探究氣體等溫變更的規(guī)律”試驗中,按如下操作步驟進行試驗:a.將注射器活塞移動到體積適中的V0位置,接上軟管和壓強傳感器,通過DIS系統(tǒng)記錄下此時的體積V0與壓強p0;b.用手握住注射器前端,起先緩慢推拉活塞變更氣體體積;c.讀出注射器刻度表示的氣體體積V,通過DIS系統(tǒng)記錄下此時的V與壓強p;d.重復b、c兩步操作,記錄6組數(shù)據(jù),作p-V圖。結合上述步驟,請你完成下列問題:甲乙丙(1)該同學對器材操作的錯誤是,因為該操作通常會影響氣體的(選填“溫度”“壓強”或“體積”)。

(2)我們在探究肯定質量氣體壓強跟體積關系的試驗中,肯定質量氣體等溫變更的p-V圖線如圖乙所示,圖線的形態(tài)為雙曲線?？隙ㄙ|量的氣體,不同溫度下的等溫線是不同的,如圖丙所示。請推斷圖丙中的兩條等溫線的溫度T1T2(選填“>”“<”“=”)。

試驗19探究等溫狀況下肯定質量的氣體壓強與體積的關系關鍵實力·學案突破典例1答案(1)AB(2)p-1V過原點的傾斜直解析(1)移動活塞時應緩慢一些,以保證氣體的溫度不變,選項A正確;封閉氣體的注射器應密封良好,要保證氣體的質量不變,選項B正確;必需測出注射器內封閉氣體的體積,選項C錯誤;氣體的壓強和體積單位相同即可,沒必要必需用國際單位,選項D錯誤。(2)依據(jù)pV=C可知p=CV,則為了能最直觀地推斷氣體壓強p與氣體體積V的函數(shù)關系,應作出p-1V圖像。對圖線進行分析,假如在誤差允許范圍內該圖線是一條過原點的傾斜直線,就說明(3)在p-V圖像中,若畫出一條平行p軸的等容線,可看出p1>p2,由pVT=C可知T1>T2,則選項A正確;依據(jù)A的分析可知,圖像B錯誤;由pVT=C可知,p=CT1V,則p-1V圖像的斜率越大,溫度越高,因T典例2答案(1)玻意耳(2)p解析(1)用DIS探討在溫度不變時,氣體的壓強隨溫度的變更狀況,所以該裝置可用于驗證玻意耳定律;(2)將注射器內氣體部分推入氣球,壓強傳感器讀數(shù)為p1,依據(jù)玻意耳定律得:p1V1=p0V0,所以V1=p0V0p1,讀出此時注射器內剩余氣體的體積為23V0,所以此時氣球體積為V1-對應演練·遷移應用1.答案(1)1V解析(1)由等溫變更可得pV=C整理得p=1V則若圖像的縱軸為p,則橫軸應為1(2)由方程pV=nRT可得p=1V由圖像可知,圖線斜率變小,則說明封閉氣體有泄漏。2.答案(