第二章 2 第1课时 实验：探究气体等温变化的规律（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高二物理选择性必修第三册教师用书（人教版 浙江）

DIERZHANG 第二章 2　第1课时　实验：探究气体 等温变化的规律 1 1.知道什么是气体的等温变化，了解并完成“探究气体等温变化的规律”的实验过程。 2.了解作p-图像的物理思想，并能通过图像得出等温情况下p、V的关系(重点)。 学习目标 2 一、实验思路 1.实验目的 探究在温度不变的情况下，一定质量的某种气体其 随 变化的定量规律。 2.实验原理 选取一段空气柱作为研究对象，在保证 、 一定的条件下，改变并且测量空气柱的体积V，同时测量在不同体积下的压强p，建立p-V或p-坐标系，将实验数据在坐标系中描点，得到p-V或p-图像，进而得出一定质量的气体在温度不变的情况下，p、V之间遵从的规律。 压强 体积 温度 质量 3.实验器材：带铁夹的铁架台、 、柱塞(与压力表密封连接)、压力表、 、刻度尺。 注射器 橡胶套 二、物理量的测量 1.密封气体：用橡胶套在玻璃管中密封一定质量的气体(气体的体积大约是玻璃管容积的一半)。 2.安装固定：将压力表和玻璃管按如图方式固定在铁架台上。 3.记录压强p，测量体积V (1)空气柱的压强p可以从仪器上方的指针读出； (2)空气柱的长度l可以在玻璃管两侧的刻度尺上读出，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是 它的体积V； (3)用手把柱塞向下压 或向上拉，读出体积 与压强相对应的几组 数据填入表格。 次数 1 2 3 4 5 6 压强(p)             空气柱长度(l)             体积(V)             体积的倒数()             三、数据分析 1.作p-V图像 以压强p为纵坐标，以体积V为横坐标，用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘出等温曲线，如图甲所示。观察p-V图像的特点看能否得出p、V的定量关系。 2.作p- 图像 以压强p为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸 上描点。如果p- 图像中的各点位于过原点 的同一条直线上(如图乙)，就说明压强p跟 成正比，即压强与体积成反比。如果不在同 一条直线上，我们再尝试寻找其他关系。 3.实验结论：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强跟体积的倒数成 ，即压强与体积成 。 正比 反比 四、实验注意事项 1.改变气体体积时，要缓慢进行，等稳定后再读出气体压强，以防止气体体积变化太快，气体的温度发生变化。 2.实验过程中，不要用手接触注射器的玻璃管，以防止玻璃管从手上吸收热量，引起内部气体温度变化。 3.实验中应保持气体的质量不变，故实验前应在柱塞上涂好润滑油，以免漏气。 4.在这个实验中，由于气体体积与长度成正比，因此研究气体的体积与压强的关系时，不需要测量空气柱的横截面积。 实验过程中，如何实现气体的等温条件？ 思考与讨论 答案　推拉柱塞要缓慢；手不能握住玻璃管；改变气体体积后不要立即读数，待稳定后再读数。 (2023·温州市高二期中)某实验小组用注射器和压强传感器探究一定质量的气体发生等温变化时遵循的规律，实验装置如图所示。用活塞和注射器外筒封闭一定量的气体，其压强可由左侧的压强传感器测得。 (1)关于该实验，下列说法正确的是　　　　。 A.该实验用控制变量法研究气体的变化规律 B.实验时注射器必须水平放置 C.注射器内部的横截面积没必要测量 D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位 例1 ACD 该实验过程中控制气体的温度不变，即运用了控制变量法；实验时注射器如何放置对实验结果没有影响；实验中要 探究的是压强与体积之间的比例关系，体积与气 体柱长度成正比，故注射器内部的横截面积没有 必要测量；注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀 即可，可以不标注单位。故选A、C、D。 (2)进行实验操作时，不能推拉活塞过快，其原因是___________________ 　。 防止封闭气体温度发 如果活塞推拉的过快，气体的温度将产生显著的变化，不满足气体发生等温变化的条件。 生改变 (3)该实验小组首先在实验室进行了实验，下表为记录的实验数据，其中有一次记录的实验数据错误，记录错误的是　　(填错误数据对应的实验序号)。  5 实验序号 1 2 3 4 5 封闭气柱长度L(cm) 12.00 11.00 10.00 9.00 8.00 封闭气柱压强p(×105 Pa) 1.00 1.09 1.19 1.33 1.90 由实验数据可知气柱长度与气柱压强的乘积基本恒定，前四组数据符合的很好，乘积在11.9~12.0之间，第5组数据的乘积较大，为15.2，说明第5组数据记录错误。 　在利用特制的注射器做“探究气体等温变化的规律”实验中，某小组同学通过压力连杆上拉或下压柱塞得到了表中四组实验数据。如图甲是压力表记录第2组数据时的状态。通过记录对应的四个封闭气柱的长度L(单位：cm)算出体积，已知封闭气柱的横截面积S=2 cm2，且V=LS，若测第3组数据时，读出空气柱的长度为2.0 cm。 例2 (1)完善下表： 次数 1 2 3 4 压强p(×105 Pa) 0.8 _____ 1.6 1.9 体积V(cm3) 8 6.4 _____　 3.4 体积倒数(cm-3) 0.125 0.156 _____ 0.294 1.0 4.0 0.250 由题图甲可读得第2组数据对应的气体压强为1.0×105 Pa。由题设可知，第3组数据中气柱体积为V3=SL3=2×2.0 cm3=4.0 cm3，则=0.250 cm-3 (2)根据上表数据在图乙所示坐标系中作p- 图像。 由图像可得实验结论：质量一定的某种气体，_______________________ _________________。 次数 1 2 3 4 压强p(×105 Pa) 0.8 1.0 1.6 1.9 体积V(cm3) 8 6.4 4.0　 3.4 体积倒数(cm-3) 0.125 0.156 0.250 0.294 答案　见解析图 强p与体积V成反比 在温度不变的情况下，压 由表中数据描点，用一条平滑的线连接，使尽可能多的点落在线上，不能落在线上的点均匀分布在线的两侧， 离线较远的点可以舍去，如图所示 由图可看出，质量一定的某种气体，在温 度不变的情况下，压强p与体积的倒数成 正比，即压强p与体积V成反比。 次数 1 2 3 4 压强p(×105 Pa) 0.8 1.0 1.6 1.9 体积V(cm3) 8 6.4 4.0　 3.4 体积倒数(cm-3) 0.125 0.156 0.250 0.294 课时对点练 19 1.(多选)关于“探究气体等温变化的规律”的实验，下列说法正确的是 A.实验过程中应保持被封闭气体的质量和温度不发生变化 B.实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 C.为了减小实验误差，可以在柱塞上涂润滑油，以减小摩擦 D.处理数据时采用p- 图像，是因为p- 图像比p-V图像更直观 1 2 3 4 5 √ √ 本实验采用的方法是控制变量法，所以要保持被封闭气体的质量和温度不变，A正确； 由于注射器的横截面积不变，所以只需测出空气柱的长度即可，B错误； 涂润滑油的主要目的是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化，C错误； p与V成反比，p- 图像是一条过原点的直线，而p-V图像是双曲线的一支，所以p- 图像更直观，D正确。 1 2 3 4 5 2.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压强值 D.读取刻度尺上显示的空气柱长度 1 2 3 4 5 B 为了保证气密性，应用橡胶套密封注射器的下端，A需要； 由于注射器的直径均匀恒定，根据V=LS可知体积和空气柱长度成正比，所以只需读取刻度尺上显示的空气柱长度，无需测量柱塞直径，B不需要，D需要； 为了得知压强的变化情况，需要读取压力表上显示的压强值，C需要。 1 2 3 4 5 (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____________________________________ _________。 持不变 保证气体状态变化过程中温度尽可能保 手温会影响气体的温度，若实验过程中气体压缩太快，温度升高后热量不能快速释放，气体温度会升高，所以这样做的目的是保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变。 1 2 3 4 5 当气体做等温变化时，p与V成反比，即p∝，故p- 图像为过原点的直线，所以为了能直观反映p与V成反比的关系，应作p- 图像，C正确。 (3)下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是　　　　。 C 1 2 3 4 5 A.128.5 kPa B.138.4 kPa C.149.9 kPa D.163.7 kPa 3.“用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强 与体积关系”的实验装置如图所示。 (1)某次实验中，数据表格内第2次~第8次压强没有 记录，但其他操作规范。根据表格中第1次和第9次 数据，推测出第7次的压强p7，其最接近的值是　　。 1 2 3 4 5 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 压强p/kPa 100.1           p7   179.9 体积V/cm3 18 17 16 15 14 13 12 11 10 C 1 2 3 4 5 根据表格，压强和体积的乘积保持不变，第7次的压强p7= kPa=150.15 kPa，故选C。 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 压强p/kPa 100.1           p7   179.9 体积V/cm3 18 17 16 15 14 13 12 11 10 (2)若连接注射器与传感器的软管内气体体积V0不可忽略，则封闭气体的真实体积为　　　　。 1 2 3 4 5 V0+V 若连接注射器与传感器的软管内气体体积V0不可忽略，则封闭气体的真实体积为V+V0。 4.(2024·浙江省新昌中学月考)用如图甲所示的实验装置探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。在注射器活塞上涂润滑油并插入针管，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量气体，移动活塞改变气体的体积和压强，气体体积由注射器刻度读取，气体压强由压强传感器读取。 (1)下列说法正确的是　　　。 A.气体的压强和体积必须用国际单位 B.移动活塞应缓慢且不能用手握住注射器 C.若实验中连接传感器和注射器的软管脱落，可以立即接上继续实验 1 2 3 4 5 B 本实验研究气体的压强和体积的比例关系，单位无需统一为国际单位，故A错误； 移动活塞要缓慢，实验时不能 用手握住注射器，都是为了保 证实验的恒温条件，故B正确； 压强传感器与注射器之间的软管脱落后，气体质量变化了，应该重新做实验，故C错误。 1 2 3 4 5 由pV=C可知C为与气体质量有关的常数，故各小组所测的pV乘积不相同。最主要的原因是密封的气体质量不同。 (2)交流实验成果时某同学发现各小组所测的pV乘积并不相同，最主要的原因是　　　　　　　　　　。 密封的气体质量不同 1 2 3 4 5 (3)某小组实验操作无误，但根据测得的数据作出V-图像不过坐标原点，如图乙所示，图中V0代表__________________________________的体积。 压强传感器与注射器之间细软管中气体 1 2 3 4 5 根据实验数据作出的V- 图线应是过坐标原点的直线，在实际的实验过程中实验操作规范正确， 根据实验数据作出如题图乙 所示的V- 图线不过坐标原 点，该图线的方程为V=k·-V0，说明注射器中测量的气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验的器材可知，图中V0代表压强传感器与注射器之间细软管中气体的体积。 1 2 3 4 5 5.(2023·宁波市校联考)用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。 (1)实验室有容积为5 mL和20 mL 的两种注射器供选择，为能用较小的力作用在活塞上使气体体积发生明显变化，选用容积为　　　的注射器更合适；实验中，为找到体积与压强的关系，　 　(选填“需要”或“不需要”)测出空气柱的横截面积。 1 2 3 4 5 5 mL 不需要 1 2 3 4 5 由于注射器长度几乎相同，因此体积越小，横截面积越小，用较小的力就可以产生比较大的压强使体积变化明显，故选5 mL的注射器；知道横截面积不变，故体积与长度成正比，不必算出体积的大小，就可以找到体积与压强的关系，因此不需要测量空气柱的横截面积。 1 2 3 4 5 (2)关于该实验下列说法正确的有　 　。 A.柱塞上应该涂油 B.应缓慢推拉柱塞 C.用手握住注射器推拉柱塞 D.注射器必须固定在竖直平面内 AB 1 2 3 4 5 柱塞上应该涂油，起到密封和润滑的作用，A正确； 应缓慢推拉柱塞，从而保证气体的温度不变，B正确； 用手握住注射器推拉柱塞，容易引起气体温度发生变化，C错误； 由于测量的是气体的体积和压强之间的关系，与重力无关，因此注射器可以水平放置，也可以倾斜放置，D错误。 1 2 3 4 5 (3)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观地反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以　　为横坐标在坐标系中描点作图；小明所在的小组不断压缩气体，由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图线应为图乙中的　　　(选填“①”或“②”)，造成该现象的原因可能是　　　。  漏气 ② 1 2 3 4 5 由于p-V图像为曲线，而p- 为直线，因此以p为纵坐标，应以体积的倒数为横坐标；压缩气体时，温度不变，p=k，由于p与V乘积减小，故斜率k减小，因此图线应为图乙中的②；这种现象可能是封闭容器漏气造成的。 1 2 3 4 5 (4)为能更准确地测出气体的压强，小华用软管连通注射器和压强传感器，用(3)中方法作出的图线如图丙所示，该图线不过原点，为减小这一实验误差，请给出你的改进方法：　　　　　　 　。 选用容积较大的注射器 由于软管中存放有一部分气体，从而导致图像不过原点，因此应选用容积较大的注射器，从而使那小部分气体忽略不计。 $ 2　气体的等温变化 第1课时　实验：探究气体等温变化的规律 ［学习目标］　1.知道什么是气体的等温变化，了解并完成“探究气体等温变化的规律”的实验过程。 2.了解作p-图像的物理思想，并能通过图像得出等温情况下p、V的关系(重点)。 一、实验思路 1.实验目的 探究在温度不变的情况下，一定质量的某种气体其压强随体积变化的定量规律。 2.实验原理 选取一段空气柱作为研究对象，在保证温度、质量一定的条件下，改变并且测量空气柱的体积V，同时测量在不同体积下的压强p，建立p-V或p-坐标系，将实验数据在坐标系中描点，得到p-V或p-图像，进而得出一定质量的气体在温度不变的情况下，p、V之间遵从的规律。 3.实验器材：带铁夹的铁架台、注射器、柱塞(与压力表密封连接)、压力表、橡胶套、刻度尺。 二、物理量的测量 1.密封气体：用橡胶套在玻璃管中密封一定质量的气体(气体的体积大约是玻璃管容积的一半)。 2.安装固定：将压力表和玻璃管按如图方式固定在铁架台上。 3.记录压强p，测量体积V (1)空气柱的压强p可以从仪器上方的指针读出； (2)空气柱的长度l可以在玻璃管两侧的刻度尺上读出，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V； (3)用手把柱塞向下压或向上拉，读出体积与压强相对应的几组数据填入表格。 次数 1 2 3 4 5 6 压强(p) 空气柱长度(l) 体积(V) 体积的倒数() 三、数据分析 1.作p-V图像 以压强p为纵坐标，以体积V为横坐标，用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘出等温曲线，如图甲所示。观察p-V图像的特点看能否得出p、V的定量关系。 2.作p- 图像 以压强p为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸上描点。如果p- 图像中的各点位于过原点的同一条直线上(如图乙)，就说明压强p跟成正比，即压强与体积成反比。如果不在同一条直线上，我们再尝试寻找其他关系。 3.实验结论：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强跟体积的倒数成正比，即压强与体积成反比。 四、实验注意事项 1.改变气体体积时，要缓慢进行，等稳定后再读出气体压强，以防止气体体积变化太快，气体的温度发生变化。 2.实验过程中，不要用手接触注射器的玻璃管，以防止玻璃管从手上吸收热量，引起内部气体温度变化。 3.实验中应保持气体的质量不变，故实验前应在柱塞上涂好润滑油，以免漏气。 4.在这个实验中，由于气体体积与长度成正比，因此研究气体的体积与压强的关系时，不需要测量空气柱的横截面积。 实验过程中，如何实现气体的等温条件？ 答案　推拉柱塞要缓慢；手不能握住玻璃管；改变气体体积后不要立即读数，待稳定后再读数。 例1　(2023·温州市高二期中)某实验小组用注射器和压强传感器探究一定质量的气体发生等温变化时遵循的规律，实验装置如图所示。用活塞和注射器外筒封闭一定量的气体，其压强可由左侧的压强传感器测得。 (1)关于该实验，下列说法正确的是　　　　。 A.该实验用控制变量法研究气体的变化规律 B.实验时注射器必须水平放置 C.注射器内部的横截面积没必要测量 D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位 (2)进行实验操作时，不能推拉活塞过快，其原因是　　　　。 (3)该实验小组首先在实验室进行了实验，下表为记录的实验数据，其中有一次记录的实验数据错误，记录错误的是　　　　　　(填错误数据对应的实验序号)。  实验序号 1 2 3 4 5 封闭气柱 长度L(cm) 12.00 11.00 10.00 9.00 8.00 封闭气柱压强 p(×105 Pa) 1.00 1.09 1.19 1.33 1.90 答案　(1)ACD　(2)防止封闭气体温度发生改变　(3)5 解析　(1)该实验过程中控制气体的温度不变，即运用了控制变量法；实验时注射器如何放置对实验结果没有影响；实验中要探究的是压强与体积之间的比例关系，体积与气体柱长度成正比，故注射器内部的横截面积没有必要测量；注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位。故选A、C、D。 (2)如果活塞推拉的过快，气体的温度将产生显著的变化，不满足气体发生等温变化的条件。 (3)由实验数据可知气柱长度与气柱压强的乘积基本恒定，前四组数据符合的很好，乘积在11.9~12.0之间，第5组数据的乘积较大，为15.2，说明第5组数据记录错误。 例2　在利用特制的注射器做“探究气体等温变化的规律”实验中，某小组同学通过压力连杆上拉或下压柱塞得到了表中四组实验数据。如图甲是压力表记录第2组数据时的状态。通过记录对应的四个封闭气柱的长度L(单位：cm)算出体积，已知封闭气柱的横截面积S=2 cm2，且V=LS，若测第3组数据时，读出空气柱的长度为2.0 cm。 (1)完善下表： 次数 1 2 3 4 压强p(×105 Pa) 0.8 　 1.6 1.9 体积V(cm3) 8 6.4 　 3.4 体积倒数(cm-3) 0.125 0.156 　 0.294 (2)根据上表数据在图乙所示坐标系中作p- 图像。 由图像可得实验结论：质量一定的某种气体，　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)1.0　4.0　0.250　(2)见解析图　在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比 解析　(1)由题图甲可读得第2组数据对应的气体压强为1.0×105 Pa。由题设可知，第3组数据中气柱体积为V3=SL3=2×2.0 cm3=4.0 cm3， 则=0.250 cm-3 (2)由表中数据描点，用一条平滑的线连接，使尽可能多的点落在线上，不能落在线上的点均匀分布在线的两侧，离线较远的点可以舍去，如图所示 由图可看出，质量一定的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积的倒数成正比，即压强p与体积V成反比。 课时对点练　［分值：50分］ 1题6分，2、3题8分，4题12分，5题16分，共50分 1.(多选)关于“探究气体等温变化的规律”的实验，下列说法正确的是(　　) A.实验过程中应保持被封闭气体的质量和温度不发生变化 B.实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 C.为了减小实验误差，可以在柱塞上涂润滑油，以减小摩擦 D.处理数据时采用p- 图像，是因为p- 图像比p-V图像更直观 答案　AD 解析　本实验采用的方法是控制变量法，所以要保持被封闭气体的质量和温度不变，A正确；由于注射器的横截面积不变，所以只需测出空气柱的长度即可，B错误；涂润滑油的主要目的是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化，C错误；p与V成反比，p- 图像是一条过原点的直线，而p-V图像是双曲线的一支，所以p- 图像更直观，D正确。 2.(8分)某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。 (1)(3分)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压强值 D.读取刻度尺上显示的空气柱长度 (2)(2分)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)(3分)下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是　　　　。 答案　(1)B　(2)保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变　(3)C 解析　(1)为了保证气密性，应用橡胶套密封注射器的下端，A需要；由于注射器的直径均匀恒定，根据V=LS可知体积和空气柱长度成正比，所以只需读取刻度尺上显示的空气柱长度，无需测量柱塞直径，B不需要，D需要；为了得知压强的变化情况，需要读取压力表上显示的压强值，C需要。 (2)手温会影响气体的温度，若实验过程中气体压缩太快，温度升高后热量不能快速释放，气体温度会升高，所以这样做的目的是保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变。 (3)当气体做等温变化时，p与V成反比，即p∝，故p- 图像为过原点的直线，所以为了能直观反映p与V成反比的关系，应作p- 图像，C正确。 3.(8分)“用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。 (1)(4分)某次实验中，数据表格内第2次~第8次压强没有记录，但其他操作规范。根据表格中第1次和第9次数据，推测出第7次的压强p7，其最接近的值是　　　　　　。 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 压强p/kPa 100.1 p7 179.9 体积V/cm3 18 17 16 15 14 13 12 11 10 A.128.5 kPa B.138.4 kPa C.149.9 kPa D.163.7 kPa (2)(4分)若连接注射器与传感器的软管内气体体积V0不可忽略，则封闭气体的真实体积为　　　　　　。 答案　(1)C　(2)V0+V 解析　(1)根据表格，压强和体积的乘积保持不变，第7次的压强p7= kPa=150.15 kPa，故选C。 (2)若连接注射器与传感器的软管内气体体积V0不可忽略，则封闭气体的真实体积为V+V0。 4.(12分)(2024·浙江省新昌中学月考)用如图甲所示的实验装置探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。在注射器活塞上涂润滑油并插入针管，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量气体，移动活塞改变气体的体积和压强，气体体积由注射器刻度读取，气体压强由压强传感器读取。 (1)(4分)下列说法正确的是　　　　　　。 A.气体的压强和体积必须用国际单位 B.移动活塞应缓慢且不能用手握住注射器 C.若实验中连接传感器和注射器的软管脱落，可以立即接上继续实验 (2)(4分)交流实验成果时某同学发现各小组所测的pV乘积并不相同，最主要的原因是　　　　　　　　　　　　　　。 (3)(4分)某小组实验操作无误，但根据测得的数据作出V-图像不过坐标原点，如图乙所示，图中V0代表____________________________的体积。 答案　(1)B　(2)密封的气体质量不同　(3)压强传感器与注射器之间细软管中气体 解析　(1)本实验研究气体的压强和体积的比例关系，单位无需统一为国际单位，故A错误；移动活塞要缓慢，实验时不能用手握住注射器，都是为了保证实验的恒温条件，故B正确；压强传感器与注射器之间的软管脱落后，气体质量变化了，应该重新做实验，故C错误。 (2)由pV=C可知C为与气体质量有关的常数，故各小组所测的pV乘积不相同。最主要的原因是密封的气体质量不同。 (3)根据实验数据作出的V- 图线应是过坐标原点的直线，在实际的实验过程中实验操作规范正确，根据实验数据作出如题图乙所示的V- 图线不过坐标原点，该图线的方程为V=k·-V0，说明注射器中测量的气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验的器材可知，图中V0代表压强传感器与注射器之间细软管中气体的体积。 5.(16分)(2023·宁波市校联考)用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。 (1)(4分)实验室有容积为5 mL和20 mL 的两种注射器供选择，为能用较小的力作用在活塞上使气体体积发生明显变化，选用容积为　　　　　　的注射器更合适；实验中，为找到体积与压强的关系，　　　　　　(选填“需要”或“不需要”)测出空气柱的横截面积。 (2)(4分)关于该实验下列说法正确的有　　　　　　。 A.柱塞上应该涂油 B.应缓慢推拉柱塞 C.用手握住注射器推拉柱塞 D.注射器必须固定在竖直平面内 (3)(6分)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观地反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以　　　　　为横坐标在坐标系中描点作图；小明所在的小组不断压缩气体，由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图线应为图乙中的　　　　　(选填“①”或“②”)，造成该现象的原因可能是　　　　　　　　。  (4)(2分)为能更准确地测出气体的压强，小华用软管连通注射器和压强传感器，用(3)中方法作出的图线如图丙所示，该图线不过原点，为减小这一实验误差，请给出你的改进方法：　　　　　　　。 答案　(1)5 mL　不需要　(2)AB　(3)　②　漏气　(4)选用容积较大的注射器 解析　(1)由于注射器长度几乎相同，因此体积越小，横截面积越小，用较小的力就可以产生比较大的压强使体积变化明显，故选5 mL的注射器；知道横截面积不变，故体积与长度成正比，不必算出体积的大小，就可以找到体积与压强的关系，因此不需要测量空气柱的横截面积。 (2)柱塞上应该涂油，起到密封和润滑的作用，A正确；应缓慢推拉柱塞，从而保证气体的温度不变，B正确；用手握住注射器推拉柱塞，容易引起气体温度发生变化，C错误；由于测量的是气体的体积和压强之间的关系，与重力无关，因此注射器可以水平放置，也可以倾斜放置，D错误。 (3)由于p-V图像为曲线，而p- 为直线，因此以p为纵坐标，应以体积的倒数为横坐标；压缩气体时，温度不变，p=k，由于p与V乘积减小，故斜率k减小，因此图线应为图乙中的②；这种现象可能是封闭容器漏气造成的。 (4)由于软管中存放有一部分气体，从而导致图像不过原点，因此应选用容积较大的注射器，从而使那小部分气体忽略不计。 学科网（北京）股份有限公司 $