2025年高考物理复习讲义第十四章实验十三　探究等温情况下一定质量气体压强（含解析）.pdf

实验十三探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系

●误差分析

1．漏气造成空气柱质量变化．

改进措施：给注射器柱塞涂润滑油，使橡胶套尽量密封，压强不要太大．

2．空气柱温度不恒定造成误差．

改进措施：尽量在恒温环境操作，移动柱塞尽量缓慢．

3．空气柱体积和气压测量不准确．

改进措施：用较细的注射器和准确度高的压力表．

考点教材原型实验

典例(2023·山东卷)利用如图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关

系．将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过

塑料管与压强传感器相连．活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，

记录气体压强p和体积V(等于注射器示数V与塑料管容积ΔV之和)，逐次增加砝码质量，

0

采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示．

回答以下问题:

(1)在实验误差允许范围内,图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下,

一定质量的气体________．

A．p与V成正比

1

B．p与成正比

V

(2)若气体被压缩到V＝10.0mL，由图乙可读出封闭气体压强为________Pa(保留3位

有效数字)．

(3)某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，他的

计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而________(填

“增大”或“减小”)．

变式(2024·天津耀华中学月考)某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的

气体发生等温变化遵循的规律．

(1)关于该实验，下列说法正确的是________．

A．实验前应将注射器内的空气完全排出

B．空气柱体积变化尽可能地快些

C．空气柱的压强随体积的减小而减小

1

D．作出p­的图像可以直观反映出p与V的关系

V

1

(2)如图乙所示是a、b两同学在实验中得到的p­图像，若两人实验时均操作无误且选

V

取的坐标标度相同，那么两图像斜率不同的主要原因是____________________．

考点实验的创新与改进

实验器材的创新

应用传感器采集实验数据，结合计算机完成数据的处理与分析，方

便得出实验规律

实验目的的创新

由探究气体压强和体积的关系迁移为测量不规则小物体的体积

1．[实验器材创新]如图1所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步

骤如下：

①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计

算机逐一连接起来．

②缓慢移动活塞至某一位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积V和由

1

计算机显示的气体压强值p.

1

③重复步骤②，多次测量并记录数据．

④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论．

(1)在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的________和________．

(2)根据记录的实验数据，作出了如图2所示的p­V图像．对图线进行分析，如果在误

差允许范围内，p、p、V、V之间满足关系式____________，就说明一定质量的气体在温

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度不变时，其压强与体积成反比．图线在V、V之间所围的面积的物理意义是

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