第5講　實(shí)驗(yàn)：探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系

2．需要測(cè)量空氣柱的體積V和空氣柱的壓強(qiáng)p，具體操作如下：(1)空氣柱的長(zhǎng)度l可以通過(guò)刻度尺讀取，空氣柱的長(zhǎng)度l與橫截面積S的乘積就是它的體積V。(2)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。三、實(shí)驗(yàn)器材氣壓計(jì)、玻璃管、鐵架臺(tái)、活塞、橡膠套等。四、實(shí)驗(yàn)步驟1．測(cè)量注射器活塞的直徑，計(jì)算其橫截面積S。2．按實(shí)驗(yàn)原理圖安裝好儀器。3．使活塞處于適當(dāng)?shù)奈恢?，安裝好橡膠套，密封一定質(zhì)量的空氣。4．待活塞穩(wěn)定時(shí)，由氣壓計(jì)讀出管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p，從玻璃管的刻度上直接讀出管內(nèi)氣體柱的長(zhǎng)度，計(jì)算出氣體柱的體積V，并記錄到設(shè)計(jì)好的表格內(nèi)。5．保持溫度不變，把活塞緩慢地向下壓或向上拉，讀取空氣柱的長(zhǎng)度(計(jì)算出氣體柱對(duì)應(yīng)的體積)與壓強(qiáng)的幾組數(shù)據(jù)，并記錄到設(shè)計(jì)好的表格內(nèi)。6．實(shí)驗(yàn)完畢，整理實(shí)驗(yàn)儀器。七、誤差分析1．橡膠套密封不嚴(yán)會(huì)使空氣柱的質(zhì)量變化引起誤差。2．實(shí)驗(yàn)過(guò)程環(huán)境溫度變化或柱塞向下壓或向上拉的過(guò)快會(huì)使空氣柱的溫度變化引起誤差。3．活塞直徑的測(cè)量、空氣柱長(zhǎng)度的測(cè)量、氣壓計(jì)的讀數(shù)等引起的誤差。一、基礎(chǔ)考法保住分考查點(diǎn)(一)實(shí)驗(yàn)原理與操作1．某同學(xué)用如圖所示裝置探究氣體做等溫變化的規(guī)律：(1)在實(shí)驗(yàn)中，下列哪些操作不是必需的________；A．用橡膠塞密封注射器的下端B．用游標(biāo)卡尺測(cè)量柱塞的直徑C．讀取壓力表上顯示的氣壓值D．讀取刻度尺上顯示的空氣柱長(zhǎng)度(2)實(shí)驗(yàn)裝置用鐵架臺(tái)固定，而不是用手握住玻璃管(或注射器)，并且在實(shí)驗(yàn)中要緩慢推動(dòng)活塞，這些要求的目的是______________________________；(3)下列圖像中，最能直觀反映氣體做等溫變化的規(guī)律的是________。答案：(1)B

(2)盡可能保證封閉氣體在狀態(tài)變化過(guò)程中的溫度不變(3)C考查點(diǎn)(二)數(shù)據(jù)處理與誤差分析2．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化遵循的規(guī)律。答案：(1)D

(2)>

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)未考慮注射器前端與橡皮帽連接處的氣體體積二、創(chuàng)新考法不失分創(chuàng)新角度(一)實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新1．用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)與體積關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：答案：(1)在注射器活塞上涂潤(rùn)滑油(2)移動(dòng)活塞要緩慢不能用手握住注射器封閉氣體部分(3)注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位的氣體體積創(chuàng)新角度(二)實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新2．某同學(xué)利用圖(a)裝置驗(yàn)證玻意耳定律：粗細(xì)相同的玻璃管A和B下端用橡皮管相連，管內(nèi)裝有水銀，A管上端封閉，內(nèi)有封閉氣體，B管上端開(kāi)口。上、下移動(dòng)B管時(shí)，需保持______________不變，氣體體積V可以根據(jù)A管上的刻度讀出，利用刻度尺測(cè)出B管液面與A管液面的高度差h。測(cè)得一系列數(shù)據(jù)后，以h為縱坐標(biāo)，得到如圖(b)所示的函數(shù)圖像，則圖像的橫坐標(biāo)應(yīng)為_(kāi)_______；圖線與h軸交點(diǎn)的物理含義是__________。創(chuàng)新角度(三)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的創(chuàng)新3．用注射器和壓力表來(lái)探究一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時(shí)遵循的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，用活塞和注射器外筒封閉一定質(zhì)量的氣體，其壓強(qiáng)可由左側(cè)的壓力表測(cè)得：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)推拉活塞改變封閉氣體的體積V和壓強(qiáng)p，可得到多組關(guān)于V和p的數(shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)，若猜想在溫度不變時(shí)，V和p成反比，為了驗(yàn)證猜想是否正確可描點(diǎn)畫圖像，若圖像的縱軸為p，則橫軸應(yīng)為_(kāi)_______；(2)據(jù)(1)