(新高考)高考物理一轮复习课件第14章实验17《探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系》(含解析)

这是一份(新高考)高考物理一轮复习课件第14章实验17《探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系》(含解析)，共48页。PPT课件主要包含了答案如图所示，为过坐标原点的直线，传感器与注，射器间有气体，注射器针筒上的刻度，烧瓶的容积，烧瓶密封不严有漏气，封闭气，体的温度不变，答案图见解析等内容，欢迎下载使用。

实验十七　探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系
主干梳理 对点激活
1．按如图所示，组装实验器材，在注射器下端的开口套紧橡胶套，密封一定质量的空气。2．测量空气柱的体积V和压强p。空气柱的长度l可以通过刻度尺读取，空气柱长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V；空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取。3．把柱塞缓慢地向下压或向上拉，再读取一组空气柱的长度与压强的数据。4．重复步骤3，获取多组数据。
1．以压强p为纵坐标，以体积V为横坐标，在坐标纸上描点作图，分析p与V之间的关系。某次实验的p­V图如图甲。
3．根据多次实验的数据均可作出乙图，由此可得到结论：一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积的倒数成正比，即压强与体积成反比。
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：采较细的注射器和准确度高的压力表。
1．为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是注射器活塞上涂润滑油。2．为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢，且不能用手握住注射器封闭气体部分。
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考点 1　　实验原理与实验操作例1　(多选)“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图所示，下列说法正确的是(　　)
考点 2　　数据处理与误差分析例2　在利用特制的注射器做“探究气体等温变化的规律”实验中，某小组同学通过压力连杆上拉或下压活塞得到了如下表四组实验数据。如图甲是压力表记录第2组数据时的状态。通过记录对应的四个封闭气柱的长度值L(单位：cm)算出体积，已知封闭气柱的截面积S＝2 cm2，且V＝LS，若测第3组数据时，读出空气柱的长度为2.0 cm。(1)完善下表记录；
在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。
尝试解答　(1)1.0 4.0 0.250 (2)如图所示 在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。
[变式2]　如图甲所示，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把注射器活塞推至注射器中间某一位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；
解析　(1)完成本实验的基本要求是：此实验必须在等温条件下操作，A正确；封闭气体的注射器必须密封良好，否则注射器漏气的话，会出现误差，B正确；实验中不是必须弄清所封闭气体的质量，只要保证气体的质量不变即可，C错误；气体的压强和体积不是必须用国际单位，D错误。
传感器与注射器间有气体
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1．(2020·上海普陀区高三下学期期中调研)如图，用一个带两根细管的橡皮塞塞紧烧瓶的瓶口，压强传感器通过其中一根不带阀门的细管连通烧瓶中的空气，另一根带阀门的细管连通注射器。开始时阀门处于关闭状态，注射器针筒的最大刻度线到阀门之间充满了水。现利用该装置进行验证玻意耳定律的实验。依图示连接好实验器材，运行DIS软件进入实验界面，点击“开始记录”后：
(3)根据上述实验数据的图像可以测得____________________；上述实验中存在着可能影响实验精确度的主要因素有_______________________ (写出一条即可)。
2．(2020·山东德州乐陵市第一中学高三专题练习)用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图a。(1)实验中，不能用手握住注射器封闭气体部分，是为了保持________ ________________；
解析　(1)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器封闭气体部分。(2)如图所示：
(3)如果实验操作规范正确，从图像中可以判断表格中哪一栏数据记录有误，并说明如何修正：__________________________________________________________________________________________________________。
解析　(1)根据图像可知，有一个数据点不在直线上，误差最大，且该组数据p与V的乘积大于直线上的点。封闭气体有部分漏出，会使p与V的乘积小于直线上的点，A错误；用手握住注射器进行实验，温度升高，p与V的乘积大于直线上的点，B正确；缓慢推动注射器活塞，不会造成较大误差，C错误。
(1)图像中有一组数据误差最大，原因可能是实验过程中________。A．封闭气体有部分漏出B．用手握住注射器进行实验C．缓慢推动注射器活塞(2)若该实验的误差仅由注射器与传感器之间细管中的气体体积V0导致，由图乙得V0大小为________ mL。(结果保留一位有效数字)
4．(2020·山东德州乐陵市第一中学高三专题练习节选)如图甲所示是一种研究气球的体积和压强的变化规律的装置。将气球、压强传感器和大型注射器用T形管连通。初始时认为气球内无空气，注射器内气体体积为V0，压强为p0。T形管与传感器内的少量气体体积可忽略不计。缓慢推动注射器活塞，保持温度不变，装置密封良好。
(3)由题可知，若初始时注射器内仅有体积为0.5V0、压强为p0的气体，气体全部压入气球后气球的压强等于将初始时注射器内体积为V0、压强为p0的气体的一半压入气球时气球的压强，结合题中图乙可知，气球内气体的体积为0.5V0时，压强约为1.027p0，故将初始时注射器内体积为0.5V0、压强为p0的气体全部压入气球后，气球内气体的压强将变为约1.027p0。
5. (2020·上海长宁区高三质量检测)“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，实验装置如图。(1)保持温度不变，封闭气体的压强p用______________测量，其体积V由______________读出。
(2)小红按实验步骤开始实验，但最后得到p和V的乘积随着p的增大而逐渐增大。①由此可推断，她的实验结果可能为图________。②图线弯曲的可能原因是在实验过程中________。A．注射器中有异物 B．连接软管中存在气体C．注射器内气体温度升高 D．注射器内气体温度降低
③根据②的回答，可采取的改正措施是___________________________ _________________________________________ 。(写出一种即可)
6．(2020·上海虹口区高三下学期等级考试)运用玻意耳定律可以测量小晶体的体积，装置示意图和测量数据如图，实验步骤如下：
Ⅰ.取适量小晶体，装入注射器内；Ⅱ.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；Ⅲ.重复步骤Ⅱ，记录活塞在另一位置的容积刻度V2，读取相应的气体的压强p2；Ⅳ.再重复步骤Ⅱ，处理记录的3组数据，得到小晶体的体积。(1)实验中缓慢推动活塞，是为了保持________不变；(2)为了减小实验误差，采用作直线图线的方法来处理实验数据，如下方格图的纵坐标应标明的物理量是________，横坐标则应标明________；
(3)如果图线的斜率用C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)采用作图法处理实验数据，则本次数据的不足之处是__________ ________。