2-2氣體的等溫變化(-第二課時-)實(shí)驗(yàn)：探究氣體等溫變化的規(guī)律(解析版)

第二章氣體、固體和液體第2節(jié)氣體等溫變化（第二課時）實(shí)驗(yàn)：探究氣體等溫變化的規(guī)律【核心素養(yǎng)目標(biāo)】物理觀念知道什么是等溫變化.科學(xué)思維會測量氣體的壓強(qiáng)與體積，能作出氣體的p－V圖像、p－eq\f(1,V)圖像，并通過圖像得出等溫情況下p、V的關(guān)系．科學(xué)探究經(jīng)歷探究一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，氣體的壓強(qiáng)與體積的實(shí)驗(yàn)過程學(xué)會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察現(xiàn)象分析結(jié)果歸納總結(jié)的科學(xué)探究方法?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任通過氣體等溫變化的規(guī)律知識應(yīng)用的實(shí)例，感受物理中科學(xué)技術(shù)與社會的緊密聯(lián)系，體會科學(xué)知識的應(yīng)用價值，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和科學(xué)意識。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄恳欢ㄙ|(zhì)量的氣體，在溫度不變的條件下，其壓強(qiáng)與體積變化時的關(guān)系．二、研究對象(系統(tǒng))注射器內(nèi)被封閉的氣體．三、實(shí)驗(yàn)方法采用控制變量法，控制氣體質(zhì)量和溫度不變，研究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系．四、實(shí)驗(yàn)原理在保證密閉注射器中氣體的質(zhì)量和溫度不變的條件下，通過改變密閉注射器中氣體的體積，由壓力表讀出對應(yīng)氣體的壓強(qiáng)值，進(jìn)而研究在恒溫條件下氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系．五、實(shí)驗(yàn)器材帶鐵夾的鐵架臺、注射器、柱塞(與壓力表密封連接)、壓力表、橡膠套、刻度尺．六、物理量的測量1.如圖所示組裝實(shí)驗(yàn)器材．2．利用注射器選取一段空氣柱為研究對象，注射器下端的開口有橡膠套，它和柱塞一起把一段空氣柱封閉．3．把柱塞緩慢地向下壓或向上拉，讀取空氣柱的長度與壓強(qiáng)的幾組數(shù)據(jù)．空氣柱的長度l可以通過刻度尺讀取，空氣柱的長度l與橫截面積S的乘積就是它的體積V.空氣柱的壓強(qiáng)p可以從與注射器內(nèi)空氣柱相連的壓力表讀取．七、數(shù)據(jù)分析1．作p－V圖像以壓強(qiáng)p為縱坐標(biāo)，以體積V為橫坐標(biāo)，用采集的各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，繪出等溫曲線，如圖所示．觀察p－V圖像的特點(diǎn)看能否得出p、V的定量關(guān)系．2．作p－eq\f(1,V)圖像以壓強(qiáng)p為縱坐標(biāo)，以eq\f(1,V)為橫坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)．如果p－eq\f(1,V)圖像中的各點(diǎn)位于過原點(diǎn)的同一條直線上(如圖)，就說明壓強(qiáng)p跟eq\f(1,V)成正比，即壓強(qiáng)與體積成反比．如果不在同一條直線上，我們再嘗試其他關(guān)系．3．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，其壓強(qiáng)與體積的倒數(shù)成正比．八、注意事項(xiàng)1．改變氣體體積時，要緩慢進(jìn)行．2．實(shí)驗(yàn)過程中，不要用手接觸注射器的外壁．3．實(shí)驗(yàn)前要在柱塞上涂抹潤滑油．4．讀數(shù)時視線要與柱塞底面平行．5．作p－eq\f(1,V)圖像時，應(yīng)使盡可能多的點(diǎn)落在直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)均勻分布于直線兩側(cè)，偏離太大的點(diǎn)應(yīng)舍棄．針對訓(xùn)練一、實(shí)驗(yàn)題1．（1）如圖甲所示，用一個帶有刻度的注射器及計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)來探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中所研究的對象是___________，應(yīng)保持不變的物理量是___________和___________，它的體積可從___________直接讀出，它的壓強(qiáng)由圖中的壓強(qiáng)傳感器等計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)得到。（2）某同學(xué)在做“氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示如下表所示，仔細(xì)觀察“p·V”一欄中的數(shù)值，發(fā)現(xiàn)越來越小，造成這一現(xiàn)象的可能原因是___________。序號V/mLp/（×105Pa）p·V/（×105Pa·mL）120.01.001020.020218.01.095219.714316.01.231319.701414.01.403019.642512.01.635119.621A．實(shí)驗(yàn)時注射器活塞與筒壁間的摩擦力越來越大B．實(shí)驗(yàn)時環(huán)境溫度升高了C．實(shí)驗(yàn)時外界大氣壓強(qiáng)發(fā)生了變化D．實(shí)驗(yàn)時注射器內(nèi)的氣體向外發(fā)生了泄漏（3）某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算機(jī)屏幕顯示如圖乙所示，其縱坐標(biāo)表示封閉氣體的壓強(qiáng)，則橫坐標(biāo)表示的物理量是封閉氣體的___________。A．熱力學(xué)溫度TB．?dāng)z氏溫度tC．體積VD．體積的倒數(shù)（4）如果由注射器的滿刻度處開始推動活塞，記錄刻度值V，同時記錄對應(yīng)的由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p，用V-圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出圖丙所示的圖線，如果實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，那么V0代表___________。（5）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時緩慢推動活塞，并記錄下每次測量的壓強(qiáng)p與注射器刻度值V。在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)壓強(qiáng)傳感器軟管脫落，他重新接上后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，其余操作無誤。若該同學(xué)用軟管脫落前測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖丁中畫出了V-圖線，則在圖丁中大致畫出可能的、符合軟管脫落后測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的那部分V-圖線。()【答案】

封閉在注射器內(nèi)的氣體

溫度

氣體質(zhì)量

注射器刻度

D

D

注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部分的氣體體積

【解析】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中所研究的對象是封閉在注射器內(nèi)的氣體；[2][3][4]實(shí)驗(yàn)的條件是溫度不變、氣體質(zhì)量一定，研究氣體壓強(qiáng)和體積的關(guān)系，體積可從注射器刻度直接讀出。（2）[5]A．實(shí)驗(yàn)時注射器活塞與筒壁間的摩擦力不斷增大，不會影響氣壓與體積，故A錯誤；B．實(shí)驗(yàn)時環(huán)境溫度升高了，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程=C，pV乘積變大，故B錯誤；C．封閉氣體壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)無關(guān)，故C錯誤；D．實(shí)驗(yàn)時若注射器內(nèi)的氣體向外發(fā)生了泄漏，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程=C，常數(shù)C與質(zhì)量有關(guān)，變小，則pV乘積減小，故D正確。故選D。（3）[6]根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程=C，并結(jié)合題目可知，圖像是過原點(diǎn)的直線，即橫坐標(biāo)表示的物理量是封閉氣體體積的倒數(shù)，故選D。（4）[7]實(shí)驗(yàn)時氣體的實(shí)際體積比注射器刻度值V大于V0，根據(jù)p（V＋V0）=CC為定值，則V=-V0如果實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，但如題圖丙所示的V-圖線不過原點(diǎn)，則V0代表注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位的氣體體積。（5）[8]根據(jù)pV=C可知V=，當(dāng)氣體質(zhì)量不變時V與成正比，當(dāng)氣體質(zhì)量發(fā)生改變后（質(zhì)量變?。?，V與還是成正比，但此時的斜率發(fā)生變化，即斜率比原來小，故畫出脫落后測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的那部分V-圖線，如圖所示。2．圖（a）是“用DIS研究在溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法正確的有________；A．柱塞上應(yīng)該涂潤滑油

B．應(yīng)緩慢推拉柱塞C．用手握注射器推拉柱塞

D．改變體積后要快速記錄壓強(qiáng)數(shù)據(jù)（2）實(shí)驗(yàn)中，連接注射器與壓強(qiáng)傳感器之間軟管內(nèi)的氣體不可忽略。移動活塞，多次記錄注射器上的體積刻度和壓強(qiáng)傳感器讀數(shù)，繪出的圖像可能為()A．B．C．D．【答案】

AB##BA

C【解析】（1）[1]A．為了減小柱塞與氣缸之間的摩擦對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，應(yīng)在柱塞上涂上潤滑油，故A正確；BC．為了保證柱塞在移動的過程中，氣缸內(nèi)的氣體盡可能做等溫變化，應(yīng)緩慢推拉柱塞，且手不能握注射器推拉柱塞，故B正確，C錯誤；D．每次推拉柱塞改變氣體體積后，要待氣體穩(wěn)定后再進(jìn)行讀數(shù)，故D錯誤。故選AB。（4）[2]由于連接注射器與壓強(qiáng)傳感器之間的軟管內(nèi)的氣體不可忽略，當(dāng)壓強(qiáng)增加后，連接部分軟管內(nèi)的氣體體積也減小，但連接部分體積未變，則注射器中有氣體進(jìn)入連接部分，相當(dāng)于注射器漏氣，當(dāng)減小時，增大，隨之增加的程度不是線性關(guān)系，當(dāng)越小時，壓強(qiáng)越大，進(jìn)入軟管內(nèi)的氣體越多，壓強(qiáng)增加的程度越小，斜率越小，故繪出的圖像可能為C。故選C。3．在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，利用注射器選取一段空氣柱為研究對象，如圖所示，注射器下端的開口有橡膠套，它和柱塞一起把一段空氣柱封閉。（1）在實(shí)驗(yàn)過程中，空氣柱的體積變化不要太快的原因是___________；在移動柱塞的過程中，正確的操作是___________。（2）在溫度不變的情況下，得到壓強(qiáng)p與體積V成反比的結(jié)論，你對這一結(jié)論的微觀解釋是：___________。【答案】

為保持溫度不變

緩慢地向下壓或向上拉

溫度保持不變，分子的平均動能一定；體積減小，分子數(shù)的密度增大，壓強(qiáng)增大【解析】（1）[1][2]為了使溫度變化可以忽略不計(jì)，即保持溫度不變，空氣柱的體積變化不能太快。具體操作是緩慢地向下壓或向上拉活塞。（2）[3]微觀上，壓強(qiáng)由分子平均動能和分子數(shù)的密度決定，則溫度保持不變，分子的平均動能一定，而體積減小，分子數(shù)的密度增大，故壓強(qiáng)增大，反之體積變大則壓強(qiáng)變小。4．小強(qiáng)同學(xué)用如圖所示裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。①他在實(shí)驗(yàn)過程中注射器沒有完全豎直而是略微傾斜，則壓力表讀數(shù)______（單選）。A．偏大

B．偏小

C．沒有影響②下列實(shí)驗(yàn)操作，正確的有______（單選）。A．柱塞上應(yīng)該涂油以更好地密封氣體B．應(yīng)快速推拉柱塞以避免氣體與外界熱交換C．用手握住注射器推拉柱塞以使裝置更加穩(wěn)定【答案】

C

A【分析】理解氣體壓強(qiáng)的特點(diǎn)；熟悉正確的實(shí)驗(yàn)操作步驟?！窘馕觥竣賉1]壓力表測量的是注射器中氣體的壓強(qiáng)，同一個容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)處處相等，所以實(shí)驗(yàn)過程中注射器沒有完全豎直對壓力的測量沒有影響，故C正確。故選C。②[2]A．柱塞上涂油是為了避免漏氣，即更好地密封氣體，故A正確；B．推拉柱塞時要緩慢進(jìn)行，讓氣體更好的與空氣進(jìn)行熱交換，避免引起氣體溫度的變化，故B錯誤；C．用手握住注射器會改變注射器內(nèi)氣體的溫度，故C錯誤。故選A。5．用如圖（a）所示的裝置探究“氣體等溫變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，操作步驟如下：①在活塞上均勻涂抹潤滑油，把活塞移至注射器適當(dāng)刻度處；②逐一連接注射器、壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)；③推動活塞，記錄多組注射器內(nèi)氣體的體積V，以及相應(yīng)的壓強(qiáng)傳感器示數(shù)p。（1）實(shí)驗(yàn)完成后，計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如圖（b）所示的p-V圖線（其中實(shí)線是實(shí)驗(yàn)所得圖線，虛線為一支參考雙曲線）。仔細(xì)觀察不難發(fā)現(xiàn)，該圖線與玻意耳定律不夠吻合，造成這一現(xiàn)象的可能原因是：_______；（2）實(shí)驗(yàn)中，連接注射器與壓強(qiáng)傳感器之間軟管內(nèi)的氣體不可忽略，作出的圖像可能為_______；（3）用獲得的數(shù)據(jù)繪制圖像，如圖（c）所示，則連接注射器與壓強(qiáng)傳感器之間軟管內(nèi)氣體的體積為_______。【答案】

實(shí)驗(yàn)時環(huán)境溫度降低了或注射器內(nèi)的空氣向外泄漏

C

V1【解析】（1）[1]當(dāng)V減小時，圖線逐漸偏離雙曲線，即pV值逐漸減小，造成這一現(xiàn)象的可能原因是實(shí)驗(yàn)時環(huán)境溫度降低了或注射器內(nèi)的空氣向外泄漏。（2）[2]由于連接注射器與壓強(qiáng)傳感器之間軟管內(nèi)的氣體不可忽略，當(dāng)壓強(qiáng)增加后，軟管內(nèi)的氣體體積也減小，但軟管的體積未變，則注射器中有氣體進(jìn)入軟管，相當(dāng)于注射器漏氣，當(dāng)V減小時，增大，p隨之變化時不是線性關(guān)系，當(dāng)V越小時，壓強(qiáng)越大，進(jìn)入軟管內(nèi)的氣體越多，壓強(qiáng)增加程度越小，斜率越小，故作出的圖像可能為C。（3）[3]設(shè)連接注射器與壓強(qiáng)傳感器之間軟管內(nèi)氣體的體積為V0，根據(jù)玻意耳定律有p（V+V0）=C則有由圖（c）可知，當(dāng)為0時，，帶入上式可得V0=V16．“用DIS研究在溫度不變時，一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（1）保持溫度不變，封閉氣體的壓強(qiáng)用______傳感器測量，體積由______讀出。實(shí)驗(yàn)前是否需要對傳感器進(jìn)行調(diào)零？______（選填：“是”或“否”）（2）某次實(shí)驗(yàn)中，數(shù)據(jù)表格內(nèi)第2次～第8次壓強(qiáng)沒有點(diǎn)擊記錄，但其它操作規(guī)范。根據(jù)表格中第1次和第9次數(shù)據(jù)，推測出第7次的壓強(qiáng)，其最接近的值是______次數(shù)123456789壓強(qiáng)100.1p7179.9體積181716151413121110A．

B．

C．

D．（3）若考慮到連接注射器與傳感器的軟管內(nèi)氣體體積不可忽略，則封閉氣體的真實(shí)體積為______。從理論上講圖像可能接近下列哪個圖？______【答案】

壓強(qiáng)

注射器刻度

否

C

D【解析】（1）[1][2]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在保持溫度不變情況，用壓強(qiáng)傳感器測量氣體的壓強(qiáng)；用注射器刻度來讀作氣體的體積，記作V。[3]壓強(qiáng)傳感器使用前不需要調(diào)零。（2）[4]根據(jù)玻意耳定律，一定質(zhì)量氣體，壓強(qiáng)與體積成反比；而實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，第1次和第9次數(shù)據(jù)，它們的壓強(qiáng)與體積乘積，也正好近似相等，因此第7次的壓強(qiáng)故選C。（3）[5]在軟管內(nèi)氣體體積不可忽略時，被封閉氣體的初狀態(tài)的體積為。[6]由可知即設(shè)則原式變形為圖線的斜率為隨著的變大，斜率逐漸變小。故D正確；ABC錯誤。故選D。7．“用DIS研究在溫度不變時，一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（1）保持溫度不變，封閉氣體的壓強(qiáng)p用_________傳感器測量，體積V由注射器_________讀出。實(shí)驗(yàn)前是否需要對傳感器進(jìn)行調(diào)零？_________（選填：“是”或“否”）。（2）（單選）某次實(shí)驗(yàn)中，數(shù)據(jù)表格內(nèi)第2次~第8次壓強(qiáng)沒有點(diǎn)擊記錄，但其它操作規(guī)范。根據(jù)表格中第1次和第9次數(shù)據(jù)，推測出第7次的壓強(qiáng)，其最接近的值是()次數(shù)123455789壓強(qiáng)p/kPa100.1179.9體積V/cm3181716151413121110A．128.5kPa

B．138.4kPa

C．149.9kPa

D．163.7kPa（3）（單選）若考慮到連接注射器與傳感器的軟管內(nèi)氣體體積不可忽略，則封閉氣體的真實(shí)體積為。從理論上講圖像可能接近下列哪個圖？()A．B．C．D．【答案】

壓強(qiáng)

刻度

否

C

D【解析】（1）[1]封閉氣體的壓強(qiáng)p用壓強(qiáng)傳感器測量。[2]體積V由注射器刻度讀出[3]壓強(qiáng)傳感器需要校準(zhǔn)，不需要調(diào)零。（2）[4]根據(jù)玻意耳定律可知解得故選C。（3）[5]若考慮到連接注射器與傳感器的軟管內(nèi)氣體體積不可忽略，則封閉氣體的真實(shí)體積為，根據(jù)玻意耳定律可知解得則應(yīng)該是一條過原點(diǎn)的正比例直線，則圖像應(yīng)該比原圖線向右彎曲偏移。故選D。8．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置來探究一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化遵循的規(guī)律。（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是___________A．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將注射器的空氣完全排出B．空氣柱體積變化應(yīng)盡可能的快些C．空氣柱的壓強(qiáng)隨體積的減小而減小D．作出的圖像可以直觀反映出p與V的關(guān)系（2）為了探究氣體在不同溫度時發(fā)生等溫變化是否遵循相同的規(guī)律，他們進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，得到的圖像如圖乙所示，由圖可知兩次實(shí)驗(yàn)氣體的溫度大小關(guān)系為T1___________T2（選填“<”“=”或“>”）。（3）為了能最直觀地判斷氣體壓強(qiáng)p與氣體體積V的函數(shù)關(guān)系，應(yīng)作出___________（選填“”或“”）圖像。對圖線進(jìn)行分析，如果在誤差允許范圍內(nèi)該圖線是一條___________線，就說明一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時，其壓強(qiáng)與體積成反比。（4）另一小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖線如圖丙所示，若實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，則圖線不過原點(diǎn)的原因可能是___________?！敬鸢浮?/p>

D

>

過原點(diǎn)的傾斜直線

連接壓力表的橡膠塞和注射器前端接口之間有氣體【解析】（1）[1]A．實(shí)驗(yàn)是以注射器內(nèi)的空氣為研究對象，所以實(shí)驗(yàn)前注射器內(nèi)的空氣不能完全排出，故A錯誤；B．空氣柱的體積變化不能太快，要緩慢移動注射器保證氣體溫度不變，故B錯誤；C．氣體發(fā)生等溫變化，空氣柱的壓強(qiáng)隨體積的減小而增大，故C錯誤；D．圖像是一條傾斜的直線，作出圖像可以直觀反映出p與V的關(guān)系，故D正確。故選D。（2）[2]在圖像中，根據(jù)，即，可知離坐標(biāo)原點(diǎn)越遠(yuǎn)的等溫線溫度越高，故。（3）[3]由玻意耳定律可知一定質(zhì)量的理想氣體溫度不變時，壓強(qiáng)與體積成反比，故為了能最直觀地判斷氣體壓強(qiáng)p與氣體體積V的函數(shù)關(guān)系，應(yīng)作出圖像。[4]如果在誤差允許范圍內(nèi)該圖線是一條過原點(diǎn)的傾斜直線，就說明一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時，其壓強(qiáng)與體積成反比。（4）[5]另一小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出像如題圖丙所示，若他們的實(shí)驗(yàn)操作無誤，造成圖像不過原點(diǎn)的原因可能是試管中的氣體的體積小于實(shí)際的封閉氣體的體積，結(jié)合實(shí)驗(yàn)器材可知，實(shí)驗(yàn)時未考慮注射器前端與橡膠塞連接處的氣體。9．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置來探究一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化遵循的規(guī)律。（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是()A．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將注射器的空氣完全排出B．空氣柱體積變化應(yīng)盡可能的快些C．空氣柱的壓強(qiáng)隨體積的減小而減小D．作出的圖象可以直觀反映出p與V的關(guān)系（2）為了探究氣體在不同溫度時發(fā)生等溫變化是否遵循相同的規(guī)律，他們進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，得到的圖象如圖乙所示，由圖可知兩次實(shí)驗(yàn)氣體的溫度大小關(guān)系為T1________T2（選填“<”“＝”或“>”）。（3）為了能最直觀地判斷氣體壓強(qiáng)p與氣體體積V的函數(shù)關(guān)系，應(yīng)作出_____________選填“”或“”圖象。對圖線進(jìn)行分析，如果在誤差允許范圍內(nèi)該圖線是一條_________________線，就說明一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時，其壓強(qiáng)與體積成反比。（4）另一小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖線如圖丙所示，若實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，則圖線不過原點(diǎn)的原因可能是_________________，圖乙中的代表_________________?！敬鸢浮?/p>

D

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過原點(diǎn)的傾斜直線

注射器前端與橡膠塞間有氣體

注射器前端與橡膠塞間氣體的體積【解析】（1）[1]A．實(shí)驗(yàn)是以注射器內(nèi)的空氣為研究對象，所以實(shí)驗(yàn)前注射器內(nèi)的空氣不能完全排出，故A錯誤；B．空氣柱的體積變化不能太快，要緩慢移動注射器保證氣體溫度不變，故B錯誤；C．氣體發(fā)生等溫變化，空氣柱的壓強(qiáng)隨體積的減小而增大，故C錯誤；D．圖像是一條傾斜的直線，作出圖像可以直觀反映出p與V的關(guān)系，故D正確。故選D。（2）[2]在圖像中，根據(jù)，即，可知離坐標(biāo)原點(diǎn)越遠(yuǎn)的等溫線溫度越高，故。（3）[3]由玻意耳定律可知一定質(zhì)量的理想氣體溫度不變時，壓強(qiáng)與體積成反比，故為了能最直觀地判斷氣體壓強(qiáng)p與氣體體積V的函數(shù)關(guān)系，應(yīng)作出圖像。[4]如果在誤差允許范圍內(nèi)該圖線是一條過原點(diǎn)的傾斜直線，就說明一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時，其壓強(qiáng)與體積成反比。（4）[5][6]另一小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出像如題圖丙所示，若他們的實(shí)驗(yàn)操作無誤，造成圖像不過原點(diǎn)的原因可能是試管中的氣體的體積小于實(shí)際的封閉氣體的體積，結(jié)合實(shí)驗(yàn)器材可知，實(shí)驗(yàn)時未考慮注射器前端與橡膠塞連接處的氣體。10．用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時，壓強(qiáng)與體積關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示，用一個帶有刻度的注射器及DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)來探究氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中氣體的質(zhì)量保持不變，氣體的體積可直接讀出，氣體的壓強(qiáng)由圖中壓強(qiáng)傳感器等計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)得到，請回答下列有關(guān)問題。①完成本實(shí)驗(yàn)的基本要求是____。A．在等溫條件下操作B．封閉氣體的容器密封良好C．必須測出所封閉氣體的質(zhì)量D．氣體的壓強(qiáng)和體積必須用國際單位②甲同學(xué)在做本實(shí)驗(yàn)時，按實(shí)驗(yàn)要求組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，然后緩慢推動活塞，使注射器內(nèi)空氣柱從初始體積20.0mL減為12.0mL。實(shí)驗(yàn)共測出五組數(shù)據(jù)，每次體積值直接從注射器的刻度讀出并輸入計(jì)算機(jī)，同時由壓強(qiáng)傳感器測得對應(yīng)體積的壓強(qiáng)值。實(shí)驗(yàn)完成后，計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如下表所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：序號V（mL）p（×105Pa）pV（×105）120.01.001020.020218.01.095219.714316.01.231319.701414.01.403019.642512.01.635119.621仔細(xì)觀察不難發(fā)現(xiàn)，pV（×105）一欄中的數(shù)值越來越小，造成這一現(xiàn)象的原因可能是____。A．實(shí)驗(yàn)時注射器活塞與筒壁間的摩擦力不斷增大B．實(shí)驗(yàn)時環(huán)境溫度升高了C．實(shí)驗(yàn)時外界大氣壓強(qiáng)發(fā)生了變化D．實(shí)驗(yàn)時注射器中的空氣向外發(fā)生了泄漏③根據(jù)你在第②題中的選擇，為了減小誤差，你應(yīng)當(dāng)采取的措施是：____。④乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出如圖（b）所示的圖線，圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)，則圖中b代表____?！敬鸢浮?/p>

AB##BA

D

在注射器活塞上加潤滑油

注射器與壓強(qiáng)傳感器連接處細(xì)管內(nèi)的氣體體積【解析】①[1]AB．本實(shí)驗(yàn)的條件是溫度不變、氣體質(zhì)量一定，所以要在等溫條件下操作，且注射器密封性要好，故AB正確；C．本實(shí)驗(yàn)研究質(zhì)量一定的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，不需要測量氣體的質(zhì)量，故C錯誤；D．本實(shí)驗(yàn)研究氣體的壓強(qiáng)和體積的比例關(guān)系，單位無須統(tǒng)一為國際單位，故D錯誤。故選AB。②[２]A．實(shí)驗(yàn)時注射器活塞與筒壁間的摩擦力不斷增大，不會影響壓強(qiáng)與體積，故A錯誤;B．實(shí)驗(yàn)時環(huán)境溫度升高了，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，可得pV乘積變大，故B錯誤;C．封閉氣體壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)無關(guān)，故C錯誤；D．實(shí)驗(yàn)時注射器中的空氣向外發(fā)生了泄漏，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，常數(shù)C與氣體質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量變小，pV乘積減小，故D項(xiàng)正確。③[3]根據(jù)第②問解析可知，在實(shí)驗(yàn)的過程中發(fā)生漏氣，為了防止漏氣，應(yīng)當(dāng)在注射器活塞上加潤滑油，來增加注射器的密封性。④[4]根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，畫出的圖線應(yīng)是過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線。在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的如題圖（b）所示的圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)，該圖線的方程為說明注射器中的氣體的體積小于實(shí)際的封閉氣體的體積，結(jié)合實(shí)驗(yàn)的器材可知，b代表注射器與壓強(qiáng)傳感器連接處細(xì)管內(nèi)的氣體體積。11．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置探究氣體做等溫變化的規(guī)律。已知壓力表通過細(xì)管與注射器內(nèi)的空氣柱相連，細(xì)管隱藏在柱塞內(nèi)部未在圖中標(biāo)明。壓力表中讀取空氣柱的壓強(qiáng)，從注射器旁的刻度尺中讀取空氣柱的長度。（1）為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變，實(shí)驗(yàn)中采取的主要措施是________________；（2）實(shí)驗(yàn)過程中，下列說法正確的是________；A．推拉活塞時，動作要快，以免氣體進(jìn)入或漏出B．推拉活塞時，手不可以握住整個注射器C．活塞移至某位置時，應(yīng)迅速記錄此時注射器內(nèi)氣柱的長度和壓力表的示數(shù)（3）某同學(xué)測出了注射器內(nèi)封閉氣體的幾組壓強(qiáng)p和體積V的值后，以p為縱軸、為橫軸，畫出圖像如圖所示，則產(chǎn)生的可能原因是________。A．實(shí)驗(yàn)過程中有漏氣現(xiàn)象B．實(shí)驗(yàn)過程中氣體溫度降低C．實(shí)驗(yàn)過程中氣體溫度升高【答案】

注射器上涂上潤滑油

B

C【解析】（1）[1]為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變，實(shí)驗(yàn)中采取的主要措施是給注射器涂上潤滑油防止漏氣。（2）[2]A．若急速推拉活塞，則有可能造成等溫條件不滿足的現(xiàn)象，所以應(yīng)緩慢推拉活塞，故A錯誤；B．手握活塞會使溫度變化，所以推拉活塞時，手不可以握住整個注射器，故B正確；C．活塞移至某位置時，應(yīng)等狀態(tài)穩(wěn)定后，記錄此時注射器內(nèi)氣柱的長度和壓力表的示數(shù)，故C錯誤。故選B。（3）[3]圖像發(fā)生了彎曲，說明在實(shí)驗(yàn)中溫度發(fā)生了變化，因圖像向上彎曲，故溫度升高了。故選C。12．某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)用DIS研究溫度不變時一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中通過注射器上的刻度讀出氣體體積V，用氣體體壓強(qiáng)傳感器記錄氣體壓強(qiáng)p，研究氣體壓強(qiáng)和體積的關(guān)系。（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)過程中的說法正確的是______。A．需要用天平測出注