第14章 第6讲 实验：探究气体压强与体积的关系（课件PPT）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（江苏专版）

第6讲 实验：探究气体压强与体积的关系 开始 1 01 02 实验知能·系统归纳 迁移应用·发展素养 2 第6讲　实验：探究气体压强与体积的关系(基础实验) 一、理清原理与操作 原理装置图 保持环境温度不变，缓慢改变活塞位置，读出每次气 压计的读数和空气柱的长度(计算出气体体积) 操作 要领 (1)测量注射器活塞的直径，计算其横截面积S。 (2)按实验原理图安装好仪器。 (3)使活塞处于适当的位置，安装好橡胶套，密封一定质量的空气。 (4)待活塞稳定时，由气压计读出管内气体的压强p，从玻璃管的刻度上直接读出管内气体柱的长度，计算出气体柱的体积V，并记录到设计好的表格内。 (5)保持温度不变，把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度(计算出气体柱对应的体积)与压强的几组数据，并记录到设计好的表格内。 (6)实验完毕，整理实验仪器 续表 三、扫描实验盲点 1．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，应缓慢改变气体体积。 (3)注射器内外气体的压强差不宜过大。 2．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、柱塞向下压或向上拉得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。 1.某同学用如图所示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．用橡胶套密封注射器的下端 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________。 解析：(1)用橡胶套密封注射器的下端，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，两边把截面可以消掉，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。 (2)尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变。 答案：(1)B　(2)见解析　(3)C 2．探究气体等温变化规律的简易装置图如图所示，表中是某小组的数据。 序号 V/mL p/(×105 Pa) pV/(×105 Pa·mL) 1 20 1.001 0 20.020 2 18 1.095 2 19.714 3 16 1.231 3 19.701 4 14 1.403 0 19.642 5 12 1.635 1 19.621 (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。 3．“研究一定质量的气体在温度不变的情况下压强与体积的关系”的实验装置如图1所示，实验步骤如下： ①把注射器活塞移至注射器满刻度处，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接； 解析：(1)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。 答案：(1)见解析　(2)注射器与压强传感器连接部分气体的体积　(3)C 4.某同学利用图(a)装置验证玻意耳定律：粗细相同的玻 璃管A和B下端用橡皮管相连，管内装有水银，A管上端 封闭，内有封闭气体，B管上端开口。上、下移动B管 时，需保持__________不变，气体体积V可以根据A管上 的刻度读出，利用刻度尺测出B管液面与A管液面的高度差h。测得一系列数据后，以h为纵坐标，得到如图(b)所示的函数图像，则图像的横坐标应为________；图线与h轴交点的物理含义是_____________________________　。 5.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________。 解析：(1)气体温度升高，封闭气体压强变大，