第14章 实验21 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系-【勤径学升】2024高考物理一轮总复习配套课件

物 理 第十四章 热学 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 返回目录 续表 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 原理装置图 操作要领 1.安装：按照装置图安装好实验仪器。 2．操作：由压力表读出p值，根据刻度尺读出空气柱的长度L，得到体积V＝LS，改变压力大小，多测几组数据。 3．作图：坐标轴标度要适中，单位要标注，连线时要使各数据点均匀分布在图线的两侧。 数据处理 注意事项 (1)空气柱的体积V等于空气柱长度L与活塞的横截面积S的乘积。 (2)以压强p为纵坐标，以体积V为横坐标作出p-V图像，再以体积的倒数 eq \f(1,V) 为横坐标作出p- eq \f(1,V) 图像。 (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- eq \f(1,V) 图像，把双曲线变为直线，以方便判断p和V成反比。 考点 eq \a\vs4\al(1) 教材原型实验 [例1]　在利用特制的注射器做“探究气体等温变化的规律”的实验中，某小组同学通过上拉或下压柱塞得到了a、b、c、d四组实验数据，如图所示是压力表记录b组数据时的状态，通过记录对应的四个封闭气柱的长度值L(L单位：cm)算出体积，四组实验数据如下表。 次数 a b c d 压强p/(×105 Pa) 0.8 1.6 1.9 体积V/cm3 8 6.4 4.0 3.4 体积倒数 eq \f(1,V) /cm－3 0.125 0.156 0.25 0.297 (1)实验研究的对象是________________________________，实验中应保持不变的参量是________和________________________。 (2)实验中为了控制该参量不变，下列采取的主要措施比较合理的是_______。 A．在活塞上涂上润滑油，保持良好的封闭性 B．推动活塞时要缓慢 C．不要用手直接握住注射器密闭气体的部分 D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气 (3)实验数据b对应的压强应为________×105 Pa，根据上表数据作出的p- eq \f(1,V) 图像，可得出实验结论：质量一定的理想气体，___________________________ ____________________。 解析　(1)实验研究的对象是注射器内密闭的气体，保持不变的参量是温度和密闭气体的质量。 (2)活塞和针筒之间涂上润滑油，减小摩擦、防止漏气，保证气体质量不变。缓慢推动活塞、不要用手直接握住注射器密闭气体的部分，保证气体的温度不变，故A、B、C正确，D错误。 (3)由题图的压力表示数知实验数据b对应的压强为1.0×105 Pa，作出的p- eq \f(1,V) 图线为一条过原点的直线，可得出结论：质量一定的理想气体，温度不变时，压强与体积成反比。 答案　(1)注射器内密闭的气体　温度　密闭气体的质量　(2)ABC　(3)1.0　温度不变时，压强与体积成反比 考点 eq \a\vs4\al(2) 探索创新实验 [例2]　(2022·江苏省镇江第一中学模拟)某同学用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系，实验装置如图所示，实验中通过注射器示数读出气体体积V，用气压传感器记录气体压强p，研究气体压强和体积的关系。 (1)关于本实验过程中的说法正确的是________。 A．推拉活塞时，为了读数准确，动作要快 B．推拉活塞时，为了稳定，手要握住注射器筒 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．活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量 (2)某同学在做实验时，按实验要求组装好实验装置，然后按实验要求推动活塞，使注射器内空气体积变化，实验数据如表所示，请在图中作出V与 eq \f(1,p) 的关系图像。 序号 V/mL p/(×105 Pa) eq \f(1,p) /(×10－5 Pa－1) 1 18 1.038 0.963 2 16 1.160 0.862 3 14 1.311 0