实验十七探究等下一定质量气体压强与体积的关系

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热学实验十七

探究等下一定质量气体压强与体积的关系教材原型实验拓展创新实验教师备用习题作业手册一、实验目的探究在变的情况下，一定质量的理想气体压强与体积的关系.二、实验原理本实验是研究在变时，气体的压强与体积之间的关系.在变的条件下，气体压强增大时，体积减小；气体压强减小时，体积增大.三、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.四、实验步骤1.按如图所示组装实验器材.

五、数据处理

六、误差分析1.气体并不是严格意义上的理想气体.2.两个状态的能保证完全一致.七、注意事项1.适用条件是持不变，所以操作要缓慢，才能保证变.2.要等到示数稳定之后，再去读数.3.研究对象为一定质量的气体，防止漏气.例1

[2023·江苏盐城模拟]

某同学应用如图甲所示的装置做“探究气体等的规律”的实验.（1）设计了如下的实验步骤，其中有错误的步骤是___（填步骤前的数字序号）.①利用注射器选取一段空气柱为研究对象，保持气体的质量和变.

④改变空气柱或环境，重复实验.②[解析]

步骤②中不应该把柱塞快速地向下压或向上拉，这样会导致气体生变化.（2）若图像中的各点位于过原点的同一条直线上，说明一定质量的某种气体，在变的情况下，压强与体积成______（选填“正比”或“反比”）.反比

变式

用如图甲所示装置探究气体等的规律.（1）关于本实验的基本要求，下列说法正确的是_____（填选项前的字母）.ABA.某著名企业柱塞时应缓慢一些B.封闭气体的注射器应密封良好C.必须测出注射器内封闭气体的质量D.气体的压强和体积必须用国际单位

②[解析]

图线的斜率与气体质量成正比，由于漏气导致气体质量减小，所以图线斜率减小，作出的图线对应②.

BA.一直降低

B.先升高后降低

C.先降低后升高

D.一直升高[解析]

根据图像与等关系，可知气体的升高后降低.

（1）关于本实验的操作，下列说法正确的是_____（填选项前的字母）.ACA.为减小误差，每挂上一个钩码后，应平衡后再读出体积B.挂钩码时，为了防止注射器脱落，应用手紧紧握住注射器C.实验前，应在活塞上涂润滑油，并来回拉动几次D.实验时必须测出封闭气体的[解析]

每挂上一个钩码后，应平衡后，待封闭气体的体积不再发生变化时，再读出体积，可以减小误差，故A正确；挂钩码时，不能用手紧紧握住注射器，因为手的改变封闭气体的，不满足等验条件，故B错误；实验前，应在活塞上涂润滑油，并来回拉动几次，这样可以增加密封性，也可以减小摩擦带来的误差，故C正确；注射器不隔热，所以实验时封闭气体的外界同，气体做等，不需要测量，故D错误.

注射器橡皮帽内气体的体积升高增大

回答以下问题：（1）在实验误差允内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等下,一定质量的气体___（填选项前的字母）.B

增大

教师备用习题1.运用玻意耳定律可以测量小晶体的体积,装置示意图如图所示,实验步骤如下:①取适量小晶体,装入注射器内;②缓慢推动活塞至某一位置,记录活塞所在位置的容积刻度V1,通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强p1;③重复步骤②,记录活塞在另一位置的容积刻度V2并读取相应的气体的压强p2;④再重复步骤②,处理记录的3组数据,得到小晶体的体积.教师备用习题

123p/(105Pa)0.771.001.33V/(10-5m3)1.201.000.85(1)实验中缓慢推动活塞,是为了保持

不变.

教师备用习题[解析]实验中推动活塞,活塞对气体做功,而缓慢推动可以使被压缩气体与境充分进行热传递,以保持与境致,即为了保持变.

V

教师备用习题(3)如果图像的斜率用k表示,则注射器内小晶体的体积V0与容积刻度V、气体的压强p的关系表达式为V0=

.

(4)采用图像法处理实验数据,则本次数据的不足之处是

.

[解析]用图像法处理实验数据就是为了减小偶然误差,所以题中数据量太少,需要多测量几组数据.

数据太少

教师备用习题(1)根据如图所示的图像,可求得不规则物体的体积约为

mL.

教师备用习题

5.5(2)如果在上述实验过程中,由于注射器内气体的高,那么,所测不规则物体体积值

(选填“偏大”“偏小”或“不变”).

教师备用习题

(3)为提高实验的准确性,本实验的基本要求是_____________________________.

[解析]只有一定质量的气体持不变时,体积与压强才成反比,所以完成本实验的基本要求是封闭气体的质量和变.偏大封闭气体的质量和变3.如图甲是研究一定质量的气体在体积不变的时候,其压强与系的实验装置.与压强传感器相连的试管内装有密闭的空气和感器的热敏元件.将试管放在大烧杯的凉水中,逐次加入热水并搅拌,通过计算机记录并处理数据.(1)开始实验时,压强传感器

(选填“需要”或者“不需要”)调零.

教师备用习题[解析]压强传感器测量的是实际压强,不需要调零.不需要(2)计算机屏幕显示如图乙的压强p与摄氏t的关系图像,图线与p轴的交点Ⅰ为

的压强.另一组同学在相同环境下采用不同容积的试管做实验,获得的p-t关系图像与图乙相比,两组图像的斜率

(选填“相同”或“不同”),且都经过图乙中的

点.

教师备用习题

0℃时不同Ⅱ(3)感器中的热敏元件用金属铂制成,在0~100℃范围内其电阻阻值Rt随t变化的线性关系如图丙所示.感器的测是通过测量与电阻阻值成正比、比例系数为k的电压值U来显示,则

.

教师备用习题

作业手册1.[2023·广东惠州模拟]

探究气体等规律的实验装置如图所示.空气柱的长度由刻度尺读取，气体的压强由通过柱塞与注射器内空气柱相连的压力表读取.123（1）为得到气体的压强与体积关系，下列做法正确的是___（填选项前的字母）.BA.柱塞上涂油是为了减小摩擦力B.改变气体体积时应缓慢推拉柱塞C.推拉柱塞时可用手握住注射器D.实验前应测得柱塞受到的重力123[解析]

柱塞上涂油是为了防止漏气，并不是为了减小摩擦力，A错误；实验中为了使气体能够做等，改变气体体积时应缓慢推拉柱塞，B正确；推拉柱塞时不可用手握住注射器，因为手握时会使气体高，C错误；实验前应测量柱塞的横截面积，并不是测量重力，这样才能得到空气柱的体积，D错误.123

实验时未考虑注射器前端与橡皮帽连接处的气体（或者气体实际体积比测量值大等等）

1232.[2023·浙江湖州模拟]

在“探究气体等的规律”实验中，实验装置如图所示.用注射器封闭一定质量的空气，连接到气体压强传感器上，用传感器测量封闭气体的压强，从注射器刻度读出气体体积.123

成反比

123（2）实验完成后，某同学作出的图像如图乙所示（其中实线为实验所得，虚线为参考双曲线的一支），造成这一现象的原因可能是_____（填选项前的字母）.BCA.操作实验时用手握住注射器B.实验时环境低了C.注射器内气体向外泄漏D.有气体进入注射器内123

1233.[2023·河北保定模拟]

如图所示，用气体压强传感器探究气体等的规律，操作步骤如下：123

123（1）关于本实验的基本要求，下列说法中正确的是_____（填选项前的字母）.ABA.某著名企业活塞时应缓慢一些

B.封闭气体的注射器应密封良好C.必须测出注射器内封闭气体