第四节 学生实验：测量气体的压强（练习）-高中物理同步课堂（高教版化工农医类）解析版

第四节学生实验：测量气体的压强（练习）-【中职专用】高中物理

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1.某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。

±|

3_3-

三柱塞

一E-2

上E_I

旺空气柱

E._0

橡胶套

（1）下列各项要求中，属于本实验必须要做到的是

A.在等温条件下操作

B.注射器的密封性良好

C.测量所封闭气体的质量

D.气体的压强和体积必须用国际单位

（2）某小组某次实验只记录了如表格所示的两组数据。

数据序号均匀玻璃管内空气柱长度//cm空气柱的压强p/lO'Pa

139.81.024

240.30.998

小王认为，这两组数据很好地体现了玻意耳定律的规律，因为两组数据p和V的乘积几乎相等，说明p跟V

成反比；小李却认为，如果把这两组数据在纵坐标轴为P、横坐标轴为5的坐标系中描点，这两点连线的

延长线将不经过坐标原点，因此这两组数据没有反映玻意耳定律的规律。对此你有什么看法？。

【答案】AB/BA

【详解】（1）田气体状态方程的使用条件是一定质量的气体，因此要求注射器的密封性良好，但不需要测

量所封闭气体的质量，在研究温度不变时的气体压强与体积的关系时，气体的温度要保持不变，本实验研

究的是气体压强与体积的比例关系，单位无须统一为国际单位。

故选AB。

（2）⑵两组数据的乘积近似相等，因此可能会出现图线不过原点的情况，两位同学的方法都有问题，应取

多组数据，在数据乘积近似相等的情况下描绘图像，在图像误差范围内描绘的直线过原点即可验证。

2.回答下列有关DIS实验“研究气体的压强与体积的关系”的问题.

（1）如图所示，用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究气体的压强与体积关系.实验中气体的质

量保持不变，气体的体积直接读出，气体的压强是由图中传感器及计算机辅助系统得到.

（2）完成本实验的基本要求是（）.

A.在等温条件下操作

B.封闭气体的容器密封良好

C.必须弄清所封闭气体的质量

D.气体的压强和体积必须用国际单位

（3）某同学在做本实验时，按实验要求组装好实验装置，然后缓慢推动活塞，使注射器内空气柱从初始体

积20.0mL减为12.0mL.实验共测五次，每次体积值直接从注射器的刻度读出并输入计算机，同时由压强传

感器测得对应体积的压强值.实验完成后，计算机屏幕上显示出如下表所示的实验结果：

实验序号V7mLp/xlO5PapVfnilO5Pa?

120.01.001020.020

218.01.095219.714

316.01.231319.701

414.01.403019.642

512.01.635119.621

仔细观察不难发现，pV/xl（）5pa-mL一栏中的数值越来越小，造成这一现象的原因可能是（）.

A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大

B.实验时环境温度增大了

C.实验时外界大气压强发生了变化

D.实验时注射器的空气向外发生了泄漏

【答案】压强A、BD增强接口处和活塞与针筒间的密封性，防止漏气

【详解】（1）⑴气体的压强需要压强传感器联合计算机辅助系统得到具体数据。

（2）[2]A.玻意耳定律成立的前提是等温且质量一定，即可判断和计算体积与压强的关系，A正确；

B.玻意耳定律成立的前提是等温且质量一定，容器的密封性必须好，如果气体泄漏，则质量发生变化，B

正确；

C.实验过程中，只要保证封闭气体的质量不变即可，不需要知道气体的具体质量，C错误；

D.玻意耳定律成立的前提是等温且质量一定，单位可以不用国际单位，D错误；

故选AB,

（3）[3]A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不会影响气压与体积，A错误；

B.实验时环境温度增大了，根据理想气体状态方程与=C,尸丫乘积变大，B错误；

C.封闭气体压强与外界大气压强无关，C错误；

D.实验时注射器的空气向外发生了泄漏，根据理想气体状态方程号=C，常数C与质量有关，C变小，则

PV乘枳减小，D正确；

故选D»

3.思考题

（1）在本实验中，将温度