2027届新高考物理热点冲刺复习　用油膜法估测油酸分子的大小++探究气体等温变化的规律

2027届新高考物理热点冲刺复习用油膜法估测油酸分子的大小探究气体等温变化的规律学习目标1.掌握用油膜法估测油酸分子大小的原理和方法。2.学会探究气体等温变化的规律的实验原理、操作方法及误差分析，学会用图像处理实验数据。目

录CONTENTS夯实必备知识01研透核心考点02提升素养能力03夯实必备知识1考点二实验:探究气体等温变化的规律考点一用油膜法估测油酸分子的大小考点一

用油膜法估测油酸分子的大小实验原理与器材操作要领注意事项1.注射器针头高出水面的高度应在1cm之内，当针头靠水面很近(油酸未滴下之前)时，会发现针头下方的粉层已被排开，这是针头中酒精挥发所致，不影响实验效果。2.待测油酸薄膜扩散后又会收缩，要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓。扩散后又收缩有两个原因:(1)水面受油酸酒精液滴冲击凹陷后又恢复。(2)酒精挥发后液面收缩。3.当重做实验时，将水从浅盘的一侧边缘倒出，这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样做可保持浅盘的清洁。4.本实验只要求估测分子的大小，实验结果的数量级符合要求即可误差分析1.纯油酸体积的计算引起误差。2.画油膜形状时不准确带来误差。3.数格子法本身是一种估算的方法，从而会带来误差考点二

实验:探究气体等温变化的规律实验装置和原理1.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2.实验原理利用注射器封闭一段空气柱作为研究对象，在温度不变的情况下，通过刻度尺测量空气柱的长度，通过压力表读取空气柱的压强，分析空气柱体积和压强的关系操作要领1.安装器材。2.注射器两端有柱塞和橡胶套，管内密封一段空气柱，这段空气柱就是我们的研究对象。在实验过程中，我们可以近似认为空气柱的质量和温度不变。3.将柱塞向下压，选取几个位置，同时读出刻度尺读数与压强，记录数据。4.将柱塞向上拉，选取几个位置，同时读出刻度尺读数与压强，记录数据。在该实验中，由于我们可以直接用刻度尺读数作为空气柱体积，无需测量空气柱的横截面积注意事项1.适用条件是温度保持不变，所以操作要缓慢，不能用手握住注射器。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，防止漏气数据处理研透核心考点2考点二实验:探究气体等温变化的规律考点一用油膜法估测油酸分子的大小考点一

用油膜法估测油酸分子的大小例1如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤: (1)下列有关该实验的说法正确的是

。

A.实验步骤正确的操作顺序是丙→丁→乙→甲 B.图乙中撒爽身粉的目的是防止滴入溶液时液体飞溅出来 C.图丙配制溶液时浓度要大一些，1滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量 D.油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度

解析

实验步骤:先配制油酸酒精溶液，后在浅盘的水面撒入爽身粉，再向浅盘中滴入油酸酒精溶液，最后描绘油膜轮廓，即实验步骤正确的操作顺序是丙→乙→丁→甲，故A错误;题图乙中撒爽身粉的目的是更加精确地描绘出油膜的轮廓，故B错误;题图丙配制溶液时浓度要小一些，1滴溶液才能在水面形成单分子油膜层，便于精确测量，故C错误;实验中的酒精容易挥发，油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度，故D正确。答案

D

(3)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形状，对油膜形状的分析不正确的是

。

A.(a)图油膜比较理想，油膜与爽身粉边界清晰，且边界线大致为直线，便于绘制边界B.(b)图油膜不理想，爽身粉撒得太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界C.(c)图油膜满足实验要求，油膜边界比较清晰，爽身粉撒得比较均匀

解析

(a)图油膜不理想，爽身粉撒得过多，导致油膜过厚，没有形成单分子油膜，故A错误;(b)图油膜不理想，爽身粉撒得太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界，故B正确;(c)图油膜满足实验要求，油膜边界比较清晰，爽身粉撒得比较均匀，故C正确。答案

A例2在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤:①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积;②往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上;③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定;④将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上;⑤将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。

完成下列填空:(1)本实验的理想化假设是

。

A.考虑了各油酸分子间的间隙B.将油膜看成单分子层油膜C.将油酸分子看成球形解析

“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中的理想化假设是将油膜看成单分子层油膜、将油酸分子看成球形、不考虑各油酸分子间的间隙，故B、C正确。答案

BC(2)实验中，体积为V1的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V2，用注射器和量筒测得n滴上述溶液的体积为V0，把一滴该溶液滴入盛水的撒有爽身粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形的边长为a，则油膜的面积S=

，可求得油酸分子的直径为

(用V1、V2、V0、n、S表示)。

考点二

实验:探究气体等温变化的规律例3

(2026·江苏徐州期末)某实验小组利用如图所示的装置，探究气体等温变化的规律，已知大气压强为1.0×105Pa。主要实验步骤如下:

①取下橡胶套，将压力表的指针校准到1.0的位置;

②在注射器的柱塞上均匀涂抹润滑油，然后将柱塞移至注射器适当刻度处;

③将橡胶套套在注射器下端的开口处，它和柱塞一起封闭一段空气柱;

④缓慢下压、上拉柱塞，记录多组注射器内气体的体积V及相应的压力表示数p。(1)实验小组同学发现，当缓慢下压柱塞时，压力表示数逐渐增大。对压力表示数增大，下列分析最恰当的是

。

A.气体分子间距逐渐变小，气体分子之间相互作用力逐渐变大B.外界对气体做功，气体分子的平均动能逐渐增大C.气体分子的密集程度增大解析

体积压缩时气体分子间距减小，但由于气体稀薄，分子间距依然很大，分子间作用力可忽略，故A错误;下压柱塞时，外界对气体做功，缓慢变化过程中与外界有热量交换，温度保持不变，气体分子的平均动能不变，故B错误;缓慢下压柱塞时，气体温度不变，气体分子的平均速率不变，分子与器壁碰撞时产生的作用力大小不变，气体体积减小，分子的密集程度增加，单位时间撞击在器壁上的分子数增加，压强会增大，故C正确。

答案

C(2)某次测量时，压力表指针位置如图甲所示，其示数为

×105

Pa。

解析

由题图甲可知，压力表的示数为1.20×105

Pa。答案

1.20

(2026·江苏南京期中)某实验小组用如图甲所示实验装置来探究气体等温变化的规律。

(1)关于该实验，下列说法正确的是

。

A.实验前应将注射器的空气完全排出B.实验过程中，若橡胶套脱落，应立即装上继续进行本次实验C.在注射器柱塞上涂抹润滑油的主要目的是防止封闭气体泄露D.实验过程中，为了使空气柱体积变化尽可能的慢些，应用手握住注射器进行操作

(2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的p-V图像如图乙所示，由图乙可知两次实验气体的温度大小关系为T2

T1(选填“<”“=”或“>”)。

答案

(1)C

(2)<

(3)D

(4)橡胶套和注射器前端接口之间有气体，导致实验测量的气体体积小于实际的封闭气体体积解析

(1)实验是以注射器内的空气为研究对象，所以实验前注射器内的空气不能完全排出，故A错误;实验过程中，若橡胶套脱落，封闭气体的质量会发生改变，应重新进行实验，不能装上橡胶套继续进行本次实验，故B错误;在注射器柱塞上涂抹润滑油的主要目的是防止封闭气体泄露，故C正确;实验过程中，在进行等温变化实验时，应该缓慢改变气体体积，且不能用手握住注射器进行操作，故D错误。

提升素养能力31.(2026·江苏扬州期中)小华在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，发现他测量出的油酸分子直径数量级为10-8m。出现结果偏大的原因可能是(

)A.水面上的痱子粉洒得太厚B.使用的油酸酒精溶液搁置时间太长C.用注射器测一滴溶液的体积时，将溶液的滴数数多了D.计算坐标纸上油膜轮廓内方格个数时，不足一格的全部计入

A

A3.(2023·江苏卷，9)在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验装置如图所示。利用注射器选取一段空气柱为研究对象。下列改变空气柱体积的操作正确的是(

)A.把柱塞快速地向下压B.把柱塞缓慢地向上拉C.在橡胶套处接另一注射器，快速推动该注射器柱塞D.在橡胶套处接另一注射器，缓慢推动该注射器柱塞B解析

本题探究的是一定质量的气体的等温变化的规律，若快速地压缩气体或者快速地使气体膨胀，气体的温度会升高或者降低，应该缓慢向下压或者向上拉柱塞，让气体有足够的时间与外界交换热量从而使气体的温度不变，故B正确，A错误;C、D选项中气体的质量发生变化，不符合题意，故C、D错误。4.在探究气体压强与体积关系实验中，某兴趣小组设计如图甲实验装置。已知重力加速度为g，注射器水平放置且外壁固定在水平桌面上，注射器气密性和导热性良好且外界环境温度保持不变，不计一切摩擦。

(1)用刻度尺测得注射器刻度上40mL到50mL的长度为1cm，注射器活塞的横截面积S=

cm2。

(2)取下沙桶，向右拉动活塞一段距离后，用橡胶套堵住注射孔，此时的气体压强为大气压p0。(3)挂上沙桶，稳定后，测出此时的气体体积V和沙桶的总质量m，则气体压强的表达式p2=

(用p0、g、S、m表示)。

5.(2026·江苏连云港期中)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，有下列实验步骤:①将4mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液，用注射器将溶液一滴一滴地滴入量筒中，每滴入100滴，量筒内的溶液增加1mL。②往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定。③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定。④将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。⑤将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小。(1)在上述步骤

后(请填写步骤前面的序号)，完成“均匀地撒上爽身粉”操作。

(2)该实验中每一滴油酸酒精溶液中油酸的体积V0=

mL(保留2位有效数字)。

(3)某次实验时，滴下油酸酒精溶液后，爽身粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是

。

6.(2026·江苏徐州期中)某实验小组用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。

(1)该装置可用于验证

定律(填写气体实验定律名称)。

(2)由注射器刻度读出空气柱的长度，并记录对应压强传感器的示数。通过推拉注射器的柱塞，得到多组空气柱长度L和对应的气体压强p，以气体压强p为纵轴，空气柱长度L为横轴，将得到的数据描点、连线，得到如乙图所示的图像，由此图像可以得出的实验结论为:

，

由于图像是曲线，不好定量分析气体的压强和体积关系，有同学提出以气体压强p为纵轴，

(空气柱长度L的相关函数)为横轴，若得到一条过原点的直线，则表明在温度不变的情况下气体的压