第二章 4 第1课时　实验：探究气体等温变化的规律（课件 学案 练习）高中物理 教科版（2019）选择性必修第三册

4.实验：探究气体等温变化的规律 第1课时　实验：探究气体等温变化的规律 1.某实验小组用如图（a）所示的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.空气柱体积变化应尽可能的快些 C.空气柱的压强随体积的减小而减小 D.作出p-的图像可以直观反映出p与V的关系 （2）图（b）是甲、乙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取的坐标标度相同，那么两图线斜率不同的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.采用探究气体等温变化的规律的实验装置中的主要器材———针管及其附件，来测定大气压强的值，实验步骤如下。 （1）将针管水平固定，拔下橡皮帽，向右将活塞从针管中抽出； （2）用天平称出活塞与固定在其上的支架的总质量为M； （3）用游标卡尺测出活塞直径d； （4）再将活塞插入针管中，保持针管中有一定质量的气体，并盖上橡皮帽，此时，从针管上可读出气柱体积为V1，如图所示； （5）将弹簧测力计挂钩钩在活塞支架上，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，此时，弹簧测力计读数为F，气柱体积为V2。 试用以上各步骤中直接测量的数据，写出大气压强的最终表达式：p0＝　　　　。本实验中实验步骤　　　　是多余的。 3.某同学设计了如图甲所示的装置来探究“气体温度不变时压强随体积变化规律”的实验，注射器导热性能良好，用橡皮帽和活塞在注射器内封闭一定质量的理想气体。质量不计的细绳跨过滑轮，一端系到活塞上，调节滑轮的高度，使左侧细绳拉直时能保持水平，另一端可以挂钩码。实验时，在细绳的下端依次挂上质量相同的钩码1，2，3，……，稳定后通过注射器的标度读出对应空气柱的体积V，并能求出对应气体的压强p。已知注射器的最大体积为Vm，刻度全长为L，大气压强为p0，每个钩码的质量为m，重力加速度为g。 （1）关于本实验的操作，下列说法正确的是　　　　。 A.为减小误差，每挂上一个钩码后，应平衡后再读出体积 B.挂钩码时，为了防止注射器脱落，应用手紧紧握住注射器 C.实验前，应将活塞上涂抹润滑油，并来回拉动几次 D.实验时必须测出封闭气体的温度 （2）若在某次实验中细绳上所挂钩码个数为n，则平衡后对应气体的压强为　　　　　　　（用题目中已知量表示）。 （3）该同学根据测得气体的体积和对应的压强，作出了 V- 图像，如图乙所示，图线不过原点，则纵坐标b代表　　　　　　　　　　；体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，可能是由于气体温度　　　　（填“升高”或“降低”）；也可能是由于装置气密性导致气体质量　　　　（填“增大”或“减小”）。 4.实验小组同学探究气体压强与体积的关系，设计了如图所示的装置，实验步骤如下： ①将圆柱体密闭容器装水以封闭气体，上方连接压强传感器可测封闭气体压强，左端有出水控制开关； ②不计容器的厚度，以容器下表面为零刻线，通过刻度尺读取容器的高度H和水面所在位置h； ③出水控制开关打开一小段时间后关闭，获取封闭气体压强p和液面所在位置h数据，重复实验步骤获得几组数据； ④将各组数据在坐标纸上描点，绘制图像，得出气体压强与体积的关系。 完成下列填空： （1）实验中所研究的对象是封闭气体，应保持不变的物理量是　　　　 。 （2）实验时，为判断气体压强与体积的关系，　　　　（选填“需要”或“不需要”）测出容器的横截面积。 （3）为直观反映压强与体积之间的关系，若以空气柱压强p为纵坐标，则应以　　　　　　为横坐标在坐标系中描点作图。（用H、h表达） 5.某实验小组用如图甲所示的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）实验时，为判断气体压强与体积的关系，　　　　　 ... ...