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第2節　氣體的等溫變化
第1課時實驗：探究氣體等溫變化的規律
(實驗課—基于經典科學探究)
一、實驗裝置
二、實驗原理
如圖所示，以玻璃管內封閉的氣體為研究對象，可由壓力表讀出管內氣體壓強，從玻璃管的刻度上直接讀出管內氣體的體積。在保持氣體溫度不變的情況下，改變氣體的體積，測量多組數據即可研究氣體壓強與體積之間的關系。
一、實驗步驟　
1．實驗前，在柱塞上均勻地抹上一層輕質潤滑油。
2．把儀器豎直地固定在鐵架臺上。
3．先卸下玻璃管下端的橡膠套，移動柱塞至一定位置(對應于體積標尺的一定刻度)，再把橡膠套裝上、擰緊。此時，封閉的氣體就是我們研究的對象，壓強為1個標準大氣壓。
4．用手緩慢向上提或向下壓玻璃管里的柱塞，改變氣體的體積，并讀出對應于不同體積時氣體的壓強。取得5組數據，并將數據填入表中。
5．完成實驗，卸下儀器并放回原處。
6．作出p V圖像以及p 圖像，得出一定質量氣體壓強與其體積的關系。
二、數據處理　
1．作p V圖像
以壓強p為縱坐標，以體積V為橫坐標，用采集的各組數據在坐標紙上描點，繪出等溫曲線，如圖所示。觀察p V圖像的特點，能否得出p、V的定量關系。
2．作p 圖像
以壓強p為縱坐標，以體積的倒數為橫坐標，在坐標紙上描點。如果p 圖像中的各點位于過原點的同一條直線上(如圖)，就說明壓強p跟體積的倒數成正比，即壓強與體積成反比。如果不在同一條直線上，我們再嘗試其他關系。
3．實驗結論：一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，其壓強與體積的倒數成正比。
[關鍵點反思]
1．“探究氣體等溫變化的規律”的實驗過程中如何保證氣體的質量不變？
2．實驗過程中如何保證被封閉氣體溫度不變？
考法(一)　實驗基本操作
[例1]　某同學用如圖所示裝置探究氣體做等溫變化的規律。
(1)下列各項要求中，屬于本實驗必須要做到的是________；
A．在等溫條件下操作
B．玻璃管的密封性良好
C．測量所封閉氣體的質量
D．氣體的壓強和體積必須用國際單位
(2)某小組某次實驗只記錄了如表格所示的兩組數據。
數據序號 均勻玻璃管內
空氣柱長度l/cm 空氣柱的壓強
p/(×105 Pa)
1 39.8 1.024
2 40.3 0.998
小王認為，這兩組數據很好地體現了氣體等溫變化的規律，因為兩組數據p和V的乘積幾乎相等，說明p跟V成反比；小李卻認為，如果把這兩組數據在縱坐標為p、橫坐標為的坐標系中描點，這兩點連線的延長線將不經過坐標原點，因此這兩組數據沒有反映氣體等溫變化的規律。對此你有什么看法？
考法(二)　數據處理和誤差分析
[例2]　(2024·白城高二月考)某實驗小組用如圖甲所示
實驗裝置來探究一定質量的氣體發生等溫變化遵循的規律。
(1)實驗時，為判斷氣體壓強與體積的關系，___________(選填“需要”或“不需要”)測出空氣柱的橫截面積；
(2)實驗中空氣柱體積變化緩慢，可認為________保持不變。為了直觀地判斷壓強p與體積V的數量關系，應作出_________(選填“p V”或“p ”)圖像；
他們進行了兩次實驗，得到的p V圖像如圖乙所示，由圖可知兩次實驗氣體的溫度大小關系為T1>T2；
(3)另一小組根據實驗數據作出的V 圖線如圖丙所示，若他們的實驗操作無誤，造成圖線不過原點的原因可能是_______________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________。
一定質量的氣體，在溫度不變的條件下，p與V成反比，利用圖像探究p與V的關系時，應采用“化曲為直”的思想，作出p 圖像或V 圖像。
　　　
考法(三)　源于經典實驗的創新考查
[例3]　(2023·山東高考)利用圖甲所示實驗裝置可探究等溫條件下氣體壓強與體積的關系。將帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺上，注射器內封閉一定質量的空氣，下端通過塑料管與壓強傳感器相連。活塞上端固定一托盤，托盤中放入砝碼，待氣體狀態穩定后，記錄氣體壓強p和體積V(等于注射器示數V0與塑料管容積ΔV之和)。逐次增加砝碼質量，采集多組數據并作出擬合曲線如圖乙所示。
回答以下問題：
(1)在實驗誤差允許范圍內，圖乙中的擬合曲線為一條過原點的直線，說明在等溫情況下，一定質量的氣體________。
A．p與V成正比　　　　B．p與成正比
(2)若氣體被壓縮到V＝10.0 mL，由圖乙可讀出封閉氣體壓強為________Pa(保留3位有效數字)。
(3)某組同學進行實驗時，一同學在記錄數據時漏掉了ΔV，則在計算pV乘積時，他的計算結果與同組正確記錄數據同學的計算結果之差的絕對值會隨p的增大而________(填“增大”或“減小”)。
(1)利用壓強傳感器測量被封閉氣體的壓強。
(2)利用計算機作出p 圖線。　　
1．(多選)在探究氣體等溫變化的規律的實驗中，為保持溫度不變，下列采取的措施合理的是(　　)
A．推動活塞運動時盡可能慢些
B．在活塞上涂上潤滑油，保持良好的密封性
C．不要用手握住注射器封閉氣體部分
D．實驗時盡量在注射器中封入較多的空氣
2．對一定質量的氣體，在等溫條件下得出體積V與壓強p的數據如下表：
V/m3 1.00 0.50 0.40 0.25 0.20
p/(×105 Pa) 1.45 3.10 3.95 5.98 7.70
(1)根據所給數據在坐標紙上畫出p 圖線。
(2)由畫出的圖線可得結論是_______________________________________________________________
______________________________________________________________________________________。
3．為了探究氣體等溫變化的規律，某學習小組設計了如下實驗。如圖所示，用粗細均勻的U形管封閉一定質量的空氣，可通過右端開口添加水銀液體來改變封閉空氣壓強，通過測量左端空氣柱長度，來得到不同壓強下空氣的體積。已知外界大氣壓強相當于76 cm水銀柱產生的壓強，圖中給出了實驗中氣體的兩個不同的狀態。
(1)實驗時甲圖氣體的壓強相當于______cm水銀柱產生的壓強，乙圖氣體的壓強相當于______cm水銀柱產生的壓強。
(2)實驗時某同學認為U形管的橫截面積S可不用測量，這一觀點正確嗎？__________(選填“正確”或“錯誤”)。
4．(2024·白城高二檢測)如圖甲所示，用氣體壓強傳感器探究氣體等溫變化的規律，操作步驟如下：
①在注射器內用活塞封閉一定質量的氣體，將注射器、壓強傳感器、數據采集器和計算機連接起來；
②緩慢移動活塞至某位置，待示數穩定后記錄此時注射器內封閉氣體的體積V1和由計算機顯示的氣體壓強值p1；
③重復上述步驟②，多次測量并記錄；
④根據記錄的數據，作出相應圖像，分析得出結論。
(1)實驗過程中，下列說法正確的是________；
A．推拉活塞時，動作要快，以免氣體進入或漏出
B．推拉活塞時，手不可以握住注射器氣體部分
C．活塞移至某位置時，應迅速記錄此時注射器內封閉氣體的體積和計算機顯示的壓強值
(2)某同學在推動活塞的過程中測出了注射器內封閉氣體的幾組壓強p和體積V的值后，以p為縱軸、為橫軸，畫出圖像如圖乙所示，則產生的可能原因是_________。
A．實驗過程中有漏氣現象
B．實驗過程中氣體溫度降低
C．實驗過程中氣體溫度升高
D．實驗過程中外面氣體進入注射器，使注射器里面氣體質量增加了
(3)在不同溫度環境下，另一位同學重復了上述實驗，實驗操作和數據處理均正確。環境溫度分別為T1、T2，且T1>T2。在如圖所示的四幅圖中，可能正確反映相關物理量之間關系的是________。
5．(2024·浦東高二質檢)“用DIS研究在溫度不變時，一定質量氣體壓強與體積關系”的實驗裝置如圖所示。
(1)保持溫度不變，封閉氣體的壓強p用_____________傳感器測量，體積V由注射器_________讀出。實驗前是否需要對傳感器進行調零？_________(選填“是”或“否”)。
(2)某次實驗中，數據表格內第2次～第8次壓強沒有點擊記錄，但其他操作規范。根據表格中第1次和第9次數據，推測出第7次的壓強p7，其最接近的值是(　　)
次數 1 2 3 4 5 6 7 8 9
壓強p/kPa 100.1 p7 179.9
體積V/cm3 18 17 16 15 14 13 12 11 10
A．128.5 kPa B．138.4 kPa
C．149.9 kPa D．163.7 kPa
(3)若考慮到連接注射器與傳感器的軟管內氣體體積V0不可忽略，則封閉氣體的真實體積為V′＝V＋V0。從理論上講p 圖像可能接近下列哪個圖？(　　)
第1課時　實驗：探究氣體等溫變化的規律
2
1．提示：采用實驗前在柱塞上涂好潤滑油的方法，以免漏氣，保證氣體質量不變。
2．提示：①采用改變氣體體積時，緩慢進行，等穩定后再讀出氣體壓強的方法，以防止氣體體積變化太快，氣體的溫度發生變化。
②采用實驗過程中不用手接觸玻璃管的方法，以防止玻璃管從手上吸收熱量，引起內部氣體溫度變化。
3
[例1]　解析：(1)本實驗的條件是一定質量的氣體，因此要求玻璃管的密封性良好，但不需要測量所封閉氣體的質量；在研究溫度不變時的氣體壓強與體積的關系時，氣體的溫度要保持不變；本實驗研究的是氣體壓強與體積的比例關系，單位無須統一為國際單位。故選A、B。
(2)兩組數據的乘積近似相等，因此可能會出現p 圖線不過原點的情況，兩位同學的說法都有問題，應取多組數據，并根據數據描繪p 圖像，在圖像誤差范圍內描繪的直線過原點即可驗證氣體等溫變化規律。
答案：(1)AB　(2)見解析
[例2]　解析：(1)設氣體初狀態壓強為p1，空氣柱的長度為L1，氣體末狀態的壓強為p2，空氣柱長度為L2，空氣柱的橫截面積為S，由玻意耳定律得p1L1S＝p2L2S，故實驗只需要驗證p1L1＝p2L2，不需要測量空氣柱的橫截面積。
(2)實驗中空氣柱體積變化緩慢，可認為溫度保持不變。
為了直觀地判斷壓強p與體積V的數量關系，應作出p 圖像，是一條傾斜的直線。
(3)另一小組根據實驗數據作出V 圖線如題圖丙所示，若他們的實驗操作無誤，造成圖線不過原點的原因可能是測量出的氣體的體積小于實際的封閉氣體的體積，結合實驗器材可知，實驗時未考慮注射器前端與橡膠套連接處的氣體。
答案：(1)不需要　(2)溫度　p 　(3)實驗時未考慮注射器前端與橡膠套連接處的氣體體積
[例3]　解析：(1)由于題圖乙中的擬合曲線為一條過原點的直線，說明p與成正比，故B正確。
(2)由題圖乙的圖像可知，當V＝10.0 mL時，＝0.1 mL－1＝100×10－3mL－1，對應p＝204×103 Pa＝2.04×105 Pa。
(3)其計算結果與正確記錄數據同學的計算結果之差的絕對值為pΔV，且隨p的增大，pΔV的值也增大。
答案：(1)B　(2)2.04×105　(3)增大
4
1．選AC　緩慢地推拉活塞，可以使封閉氣體的溫度與外界的溫度保持一致，從而可以保持封閉氣體的溫度不變，故A正確；在活塞上涂上潤滑油，保持良好的密封性，這樣做是為了保持封閉氣體的質量不發生變化，并不能保持封閉氣體的溫度不變，故B錯誤；當用手直接握住注射器封閉氣體部分時，手的溫度可能改變封閉氣體的溫度，所以不要用手直接握住注射器封閉氣體部分，故C正確；只要封閉氣體的質量不變，氣體的多少不會改變實驗的數據，與氣體的溫度是否會變化無關，故D錯誤。
2．解析：(1)描點連線如圖所示。
(2)由圖可知p 圖線為過原點的傾斜直線，即一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，壓強p與體積的倒數成正比，所以壓強與體積成反比。
答案：(1)見解析圖　(2)一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，壓強與體積成反比
3．解析：(1)由連通器原理可知，題圖甲中氣體壓強等于外界大氣壓強，相當于76 cm水銀柱產生的壓強，題圖乙中氣體壓強為p2＝76 cm·ρg＋4 cm·ρg＝80 cm·ρg，相當于80 cm水銀柱產生的壓強。
(2)U形管粗細均勻，封閉空氣初末狀態的體積分別為V1＝L1S∝L1，V2＝L2S∝L2，橫截面積可以約掉，所以U形管的橫截面積可不用測量，這一觀點是正確的。
答案：(1)76　80　(2)正確
4．解析：(1)推拉活塞時動作過快，會使氣體的溫度發生變化，故A錯誤；推拉活塞時，手不可以握住注射器氣體部分，以保證氣體的溫度不變，故B正確；活塞移至某位置時，要等穩定后再記錄此時注射器內封閉氣體的體積和計算機顯示的壓強值，故C錯誤。
(2)因圖像向上彎曲，故可能是氣體的溫度升高了，或者質量變大了，故A、B錯誤，C、D正確。
(3)由于實驗操作和數據處理均正確，同體積情況下，則溫度越高對應壓強越大，pV乘積較大的是T1對應的圖線，故A正確，B錯誤；因為相同體積下，即相同分子數密度情況下，溫度越高，氣體壓強越大，則p 圖線斜率越大對應的溫度越高，故C正確，D錯誤。
答案：(1)B　(2)CD　(3)AC
5．解析：(1)封閉氣體的壓強p用壓強傳感器測量，體積V由注射器刻度讀出。壓強傳感器需要校準，不需要調零。
(2)根據玻意耳定律可知100.1 kPa×18 cm3≈p7×12 cm3≈179.9 kPa×10 cm3，解得p7≈150 kPa，故選C。
(3)若考慮到連接注射器與傳感器的軟管內氣體體積V0不可忽略，則封閉氣體的真實體積為V′＝V＋V0，根據玻意耳定律可知p(V0＋V)＝C
解得p＝
則p 應該是一條過原點的正比例直線，則p 圖像應該比p 圖線向右彎曲偏移。故選D。
答案：(1) 壓強　刻度　否　(2)C　(3)D
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氣體的等溫變化
第2節
實驗：探究氣體等溫變化的規律
(實驗課——基于經典科學探究)
第1課時
1
1.實驗準備——原理、器材和裝置
2
2.實驗操作——過程、細節和反思
3
3.實驗考法——基礎、變通和創新
CONTENTS
目錄
4
4.訓練評價——鞏固、遷移和發展
1.實驗準備——原理、器材和裝置
一、實驗裝置
二、實驗原理
如圖所示，以玻璃管內封閉的氣體為研究對象，可由壓力表讀出管內氣體壓強，從玻璃管的刻度上直接讀出管內氣體的體積。在保持氣體溫度不變的情況下，改變氣體的體積，測量多組數據即可研究氣體壓強與體積之間的關系。
2.實驗操作——過程、細節和反思
一、實驗步驟
1.實驗前，在柱塞上均勻地抹上一層輕質潤滑油。
2.把儀器豎直地固定在鐵架臺上。
3.先卸下玻璃管下端的橡膠套，移動柱塞至一定位置(對應于體積標尺的一定刻度)，再把橡膠套裝上、擰緊。此時，封閉的氣體就是我們研究的對象，壓強為1個標準大氣壓。
4.用手緩慢向上提或向下壓玻璃管里的柱塞，改變氣體的體積，并讀出對應于不同體積時氣體的壓強。取得5組數據，并將數據填入表中。
5.完成實驗，卸下儀器并放回原處。
6.作出p V圖像以及p 圖像，得出一定質量氣體壓強與其體積的關系。
二、數據處理
1.作p V圖像
以壓強p為縱坐標，以體積V為橫坐標，用采集
的各組數據在坐標紙上描點，繪出等溫曲線，如圖
所示。觀察p V圖像的特點，能否得出p、V的定量
關系。
2.作p 圖像
以壓強p為縱坐標，以體積的倒數為橫坐標，在
坐標紙上描點。如果p 圖像中的各點位于過原點的同
一條直線上(如圖)，就說明壓強p跟體積的倒數成正比，即壓強與體積成反比。如果不在同一條直線上，我們再嘗試其他關系。
3.實驗結論：一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，其壓強與體積的倒數成正比。
1.“探究氣體等溫變化的規律”的實驗過程中如何保證氣體的質量不變
提示：采用實驗前在柱塞上涂好潤滑油的方法，以免漏氣，保證氣體質量不變。
關鍵點反思
2.實驗過程中如何保證被封閉氣體溫度不變
提示：①采用改變氣體體積時，緩慢進行，等穩定后再讀出氣體壓強的方法，以防止氣體體積變化太快，氣體的溫度發生變化。
②采用實驗過程中不用手接觸玻璃管的方法，以防止玻璃管從手上吸收熱量，引起內部氣體溫度變化。
3.實驗考法——基礎、變通和創新
考法(一)　實驗基本操作
[例1]　某同學用如圖所示裝置探究氣體做等溫變化的規律。
(1)下列各項要求中，屬于本實驗必須要做到的是_______;
A.在等溫條件下操作
B.玻璃管的密封性良好
C.測量所封閉氣體的質量
D.氣體的壓強和體積必須用國際單位
AB
[解析]　本實驗的條件是一定質量的氣體，因此要求玻璃管的密封性良好，但不需要測量所封閉氣體的質量;在研究溫度不變時的氣體壓強與體積的關系時，氣體的溫度要保持不變;本實驗研究的是氣體壓強與體積的比例關系，單位無須統一為國際單位。故選A、B。
(2)某小組某次實驗只記錄了如表格所示的兩組數據。
數據序號 均勻玻璃管內 空氣柱長度l/cm 空氣柱的壓強
p/(×105 Pa)
1 39.8 1.024
2 40.3 0.998
小王認為，這兩組數據很好地體現了氣體等溫變化的規律，因為兩組數據p和V的乘積幾乎相等，說明p跟V成反比;小李卻認為，如果把這兩組數據在縱坐標為p、橫坐標為的坐標系中描點，這兩點連線的延長線將不經過坐標原點，因此這兩組數據沒有反映氣體等溫變化的規律。對此你有什么看法
[答案]　 見解析
[解析]　兩組數據的乘積近似相等，因此可能會出現p -圖線不過原點的情況，兩位同學的說法都有問題，應取多組數據，并根據數據描繪p-圖像，在圖像誤差范圍內描繪的直線過原點即可驗證氣體等溫變化規律。
[例2]　(2024·白城高二月考)某實驗小組用如圖甲所示實驗裝置來探究一定質量的氣體發生等溫變化遵循的規律。
考法(二)　數據處理和誤差分析
(1)實驗時，為判斷氣體壓強與體積的關系,________(選填“需要”或“不需要”)測出空氣柱的橫截面積;
[解析]　設氣體初狀態壓強為p1，空氣柱的長度為L1，氣體末狀態的壓強為p2，空氣柱長度為L2，空氣柱的橫截面積為S，由玻意耳定律得p1L1S=p2L2S，故實驗只需要驗證p1L1=p2L2，不需要測量空氣柱的橫截面積。
不需要
(2)實驗中空氣柱體積變化緩慢，可認為_______保持
不變。為了直觀地判斷壓強p與體積V的數量關系，應作
出_______ (選填“p V”或“p ”)圖像; 他們進行了兩次實驗，得到的p V圖像如圖乙所示，由圖可知兩次實驗氣體的溫度大小關系為T1>T2;
溫度
p
[解析]　實驗中空氣柱體積變化緩慢，可認為溫度保持不變。
為了直觀地判斷壓強p與體積V的數量關系，應作出p 圖像，是一條傾斜的直線。
(3)另一小組根據實驗數據作出的V 圖線如圖丙所示，
若他們的實驗操作無誤，造成圖線不過原點的原因可能是
___________________________________________________。
[解析]　另一小組根據實驗數據作出V 圖線如題圖丙所示，若他們的實驗操作無誤，造成圖線不過原點的原因可能是測量出的氣體的體積小于實際的封閉氣體的體積，結合實驗器材可知，實驗時未考慮注射器前端與橡膠套連接處的氣體。
實驗時未考慮注射器前端與橡膠套連接處的氣體體積
[微點撥]
一定質量的氣體，在溫度不變的條件下，p與V成反比，利用圖像探究p與V的關系時，應采用“化曲為直”的思想，作出p 圖像或V 圖像。
[例3]　(2023·山東高考)利用圖甲所示實驗裝置可探究等溫條件下氣體壓強與體積的關系。將帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺上，注射器內封閉一定質量的空氣，下端通過塑料管與壓強傳感器相連。活塞上端固定一托盤，托盤中放入砝碼，待氣體狀態穩定后，記錄氣體壓強p和體積V(等于注射器示數V0與塑料管容積ΔV之和)。逐次增加砝碼質量，采集多組數據并作出擬合曲線如圖乙所示。
考法(三)　源于經典實驗的創新考查
回答以下問題：
(1)在實驗誤差允許范圍內，圖乙中的擬合曲線為一條過原點的直線，說明在等溫情況下，一定質量的氣體_____。
A.p與V成正比　　　　 B.p與成正比
[解析]　由于題圖乙中的擬合曲線為一條過原點的直線，說明p與成正比，故B正確。
B
(2)若氣體被壓縮到V=10.0 mL，由圖乙可讀出封閉氣體壓強為____________Pa(保留3位有效數字)。
[解析]　由題圖乙的圖像可知，當V=10.0 mL時，=0.1 mL-1
=100×10-3mL-1，對應p=204×103 Pa=2.04×105 Pa。
2.04×105　
(3)某組同學進行實驗時，一同學在記錄數據時漏掉了ΔV，則在計算pV乘積時，他的計算結果與同組正確記錄數據同學的計算結果之差的絕對值會隨p的增大而______ (填“增大”或“減小”)。
[解析]　其計算結果與正確記錄數據同學的計算結果之差的絕對值為pΔV，且隨p的增大，pΔV的值也增大。
增大
[創新分析]
(1)利用壓強傳感器測量被封閉氣體的壓強。
(2)利用計算機作出p-圖線。
4.訓練評價——鞏固、遷移和發展
1.(多選)在探究氣體等溫變化的規律的實驗中，為保持溫度不變，下列采取的措施合理的是 (　　)
A.推動活塞運動時盡可能慢些
B.在活塞上涂上潤滑油，保持良好的密封性
C.不要用手握住注射器封閉氣體部分
D.實驗時盡量在注射器中封入較多的空氣
√
√
解析：緩慢地推拉活塞，可以使封閉氣體的溫度與外界的溫度保持一致，從而可以保持封閉氣體的溫度不變，故A正確;在活塞上涂上潤滑油，保持良好的密封性，這樣做是為了保持封閉氣體的質量不發生變化，并不能保持封閉氣體的溫度不變，故B錯誤;當用手直接握住注射器封閉氣體部分時，手的溫度可能改變封閉氣體的溫度，所以不要用手直接握住注射器封閉氣體部分，故C正確;只要封閉氣體的質量不變，氣體的多少不會改變實驗的數據，與氣體的溫度是否會變化無關，故D錯誤。
2.對一定質量的氣體，在等溫條件下得出體積V與壓強p的數據如下表：
V/m3 1.00 0.50 0.40 0.25 0.20
p/(×105 Pa) 1.45 3.10 3.95 5.98 7.70
(1)根據所給數據在坐標紙上畫出p- 圖線。
答案：見解析圖
解析：描點連線如圖所示。
(2)由畫出的圖線可得結論是________________________________
____________________________。
解析：由圖可知p- 圖線為過原點的傾斜直線，即一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，壓強p與體積的倒數成正比，所以壓強與體積成反比。
一定質量的氣體，在溫度不變的
情況下，壓強與體積成反比
3.為了探究氣體等溫變化的規律，某學習小組設計了如下實驗。如圖所示，用粗細均勻的U形管封閉一定質量的空氣，可通過右端開口添加水銀液體來改變封閉空氣壓強，通過測量左端空氣柱長度，來得到不同壓強下空氣的體積。已知外界大氣壓強相當于76 cm水銀柱產生的壓強，圖中給出了實驗中氣體的兩個不同的狀態。
(1)實驗時甲圖氣體的壓強相當于_______cm水銀柱產生的壓強，乙圖氣體的壓強相當于______cm水銀柱產生的壓強。
解析：由連通器原理可知，題圖甲中氣體壓強等于外界大氣壓強，相當于76 cm水銀柱產生的壓強，題圖乙中氣體壓強為p2=76 cm·ρg+
4 cm·ρg=80 cm·ρg，相當于80 cm水銀柱產生的壓強。
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(2)實驗時某同學認為U形管的橫截面積S可不用測量，這一觀點正確嗎 ________ (選填“正確”或“錯誤”)。
解析：U形管粗細均勻，封閉空氣初末狀態的體積分別為V1=
L1S∝L1，V2=L2S∝L2，橫截面積可以約掉，所以U形管的橫截面積可不用測量，這一觀點是正確的。
正確
4.(2024·白城高二檢測)如圖甲所示，用氣體壓強傳感器探究氣體等溫變化的規律，操作步驟如下：①在注射器內用活塞封閉一定質量的氣體，將注射器、壓強傳感器、數據采集器和計算機連接起來;
②緩慢移動活塞至某位置，待示數穩定后記錄此時注射器內封閉氣體的體積V1和由計算機顯示的氣體壓強值p1;
③重復上述步驟②，多次測量并記錄;
④根據記錄的數據，作出相應圖像，分析得出結論。
(1)實驗過程中，下列說法正確的是_____;
A.推拉活塞時，動作要快，以免氣體進入或漏出
B.推拉活塞時，手不可以握住注射器氣體部分
C.活塞移至某位置時，應迅速記錄此時注射器內封閉氣體的體積和計算機顯示的壓強值
B
解析：推拉活塞時動作過快，會使氣體的溫度發生變化，故A錯誤;推拉活塞時，手不可以握住注射器氣體部分，以保證氣體的溫度不變，故B正確;活塞移至某位置時，要等穩定后再記錄此時注射器內封閉氣體的體積和計算機顯示的壓強值，故C錯誤。
(2)某同學在推動活塞的過程中測出了注射器內封閉
氣體的幾組壓強p和體積V的值后，以p為縱軸、為橫軸，
畫出圖像如圖乙所示，則產生的可能原因是________。
A.實驗過程中有漏氣現象
B.實驗過程中氣體溫度降低
C.實驗過程中氣體溫度升高
D.實驗過程中外面氣體進入注射器，使注射器里面氣體質量增加了
CD
解析：因圖像向上彎曲，故可能是氣體的溫度升高了，或者質量變大了，故A、B錯誤，C、D正確。
(3)在不同溫度環境下，另一位同學重復了上述實驗，實驗操作和數據處理均正確。環境溫度分別為T1、T2，且T1>T2。在如圖所示的四幅圖中，可能正確反映相關物理量之間關系的是______。
AC
解析：由于實驗操作和數據處理均正確，同體積情況下，則溫度越高對應壓強越大，pV乘積較大的是T1對應的圖線，故A正確，B錯誤;因為相同體積下，即相同分子數密度情況下，溫度越高，氣體壓強越大，則p-圖線斜率越大對應的溫度越高，故C正確，D錯誤。
5.(2024·浦東高二質檢)“用DIS研究在溫度不變
時，一定質量氣體壓強與體積關系”的實驗裝置如圖
所示。
(1)保持溫度不變，封閉氣體的壓強p用________傳感器測量，體積V由注射器______讀出。實驗前是否需要對傳感器進行調零 _____　　　　 (選填“是”或“否”)。
壓強
刻度
否
解析：封閉氣體的壓強p用壓強傳感器測量，體積V由注射器刻度讀出。壓強傳感器需要校準，不需要調零。
(2)某次實驗中，數據表格內第2次~第8次壓強沒有點擊記錄，但其他操作規范。根據表格中第1次和第9次數據，推測出第7次的壓強p7，其最接近的值是 (　　)
次數 1 2 3 4 5 6 7 8 9
壓強p/kPa 100.1 p7 179.9
體積V/cm3 18 17 16 15 14 13 12 11 10
A.128.5 kPa B.138.4 kPa
C.149.9 kPa D.163.7 kPa
√
解析：根據玻意耳定律可知100.1 kPa×18 cm3≈p7×12 cm3
≈179.9 kPa×10 cm3，解得p7≈150 kPa，故選C。
(3)若考慮到連接注射器與傳感器的軟管內氣體體積V0不可忽略，則封閉氣體的真實體積為V'=V+V0。從理論上講p- 圖像可能接近下列哪個圖 (　　)
√
解析：若考慮到連接注射器與傳感器的軟管內氣體體積V0不可忽略，則封閉氣體的真實體積為V'=V+V0，根據玻意耳定律可知p(V0+V)=C
解得p=
則p- 應該是一條過原點的正比例直線，則p- 圖像應該比p-圖線向右彎曲偏移。故選D。

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