2023届高三物理【新教材】一轮复习 实验二十一 探究等温情况下一定质量精品.pdfVIP

实验二十一探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关

系

【必备知识·自主排查】

一、实验目的

探究一定质量的气体在温度不变的条件下的压强与体积的关系．

二、实验器材

注射器、橡胶塞、压力表．如图所示．

三、数据收集

(1)空气的压强p可以从仪器上方的压力表读出，空气柱的长度l可以在玻璃管侧的刻度

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.

(2)用手把柱塞向下压或向上拉，读出体积与压强的几组数据．

四、数据处理

在等温过程中，气体的压强和体积的关系在p­V图像中呈现为双曲线．处理实验数据时，

要通过变换．即画p­1图像，把双曲线变为直线，说明p和V成反比，如图所示．这是科学

V

研究中常用的数据处理的方法，因为一次函数反映的物理规律比较直接，容易得出对实验研

究有用相关的参数．

五、实验结论

一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比，所以p­V图线

是双曲线，但不同温度下的图线是不同的．如图是一定质量的气体分别在T、T温度下等温

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变化的p­V图线，其中温度较高的是T.

2

六、注意事项

1．为保证气体密闭，应在活塞与注射器壁间涂上润滑油．

2．为保持气体温度不变，实验过程中不要用手握住注射器有密闭气体的部位；同时，改

变体积过程应缓慢，以免影响密闭气体的温度．

3．注射器内外气体的压强差不宜过大．

4．在等温过程中，气体的p­V图像呈现为双曲线，不便确定p与V的关系，要通过坐

标变换，画p­1图

V

像，把双曲线变为直线，以便判断p和V成反比．

七、误差分析

1．橡胶套密封不严会使空气柱的质量变化引起误差．

2．实验过程环境温度变化或柱塞向下压或向上拉的过快会使空气柱的温度变化引起误差．

3．活塞直径的测量、空气柱长度的测量、气压计的读数等引起的误差．

【关键能力·分层突破】

考点一教材原型实验

例1如图是探究气体等温变化规律的简易装置图，表中是某小组的数据．

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序号V/mLp/×10PapV/10Pa·mL

1201.001020.020

2181.095219.714

3161.231319.701

4141.403019.642

5121.635119.621

(1)若要研究p、V之间的关系，绘制图像时应选用________(选填“p­V”或“p­1”)

V

作为坐标系．

(2)仔细观察发现，pV的值越来越小，可能的原因是

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