2024届高考物理一轮复习第14章实验20探究等温情况下一定质量气体压强与.pdfVIP

探究等温情况下一定质量气体

压强与体积的关系

教材原型实验

实验原理与操作

[典例1]某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律：

(1)在实验中，下列哪些操作不是必需的________；

A．用橡胶塞密封注射器的下端

B．用游标卡尺测量柱塞的直径

C．读取压力表上显示的气压值

D．读取刻度尺上显示的空气柱长度

(2)实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管(或注射器)，并且在实验中要

缓慢推动活塞，这些要求的目的是___________________________________

_____________________________________________________________________

___________________________________________________________________；

(3)下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是________。

AB

CD

[解析](1)用橡胶塞密封注射器的下端，是为了封住一定质量的气体，故A是必

要的，不符合题意；没有必要测量柱塞的直径，由于整个过程中，截面不变，知

道长度就可以，列方程时，两边把截面可以消掉，故B没必要，符合题意；读

取压力表上显示的气压值，知道初末状态的气压值，故C是必要的，不符合题

意；读取刻度尺上显示的空气柱长度来表示空气的体积，故D是必要的，不符

合题意。

(2)尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变。

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(3)图像中直线比曲线直观，在等温变化中，p与成正比，因此画p-图像，应

VV

是一条过坐标原点的直线，故C正确，A、B、D错误。

[答案](1)B(2)尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变(3)C

数据处理与误差分析

[典例2]用注射器做验证玻意耳定律的实验，如图1所示。

图1

(1)若测得注射器的全部刻度长为l，由注射器的刻度直接读出其容积为V，由天

平测得注射器的活塞和钩码框架的总质量为m，由气压计读出大气压强为p，

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重力加速度大小为g。当框架两侧对称悬挂的钩码总质量为m时，气体压强为

2

________；去掉钩码，用弹簧测力计竖直向上拉框架，测得拉力为F，则气体压

强为________。

(2)某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、

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为横轴，画出p-图像如图2、3、4所示，则图2产生的可能原因是________；

VV

图3产生的可能原因是________；图4产生的可能原因是________。

图2图3图4

1

A．各组的p、取值范围太小

V

B．实验过程中有漏气现象

C．实验过程中气体温度升高

D．在计算压强时，没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强

V

[解析](1)注射器可看成圆柱体，由V