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(共38张PPT)
[实验设计与器材]
1.方案一
(1)实验器材：带固定架的铁架台，气柱玻管(或注射器)，活塞(与压强计密封连接)，压强计，管塞，体积标尺。
(2)物理量的测量
空气的压强p可以从仪器上方的压强计读出，气体的体积可以通过体积标尺读取。
2.方案二
(1)实验器材：注射器，压强传感器，数据采集器，计算机。
(2)流程：如图所示，用注射器密闭一定质量的气体并接入压强传感器，压强传感器通过数据采集器与计算机相连，由此计算机获得了气体的压强数值。从注射器壁上的刻度可直接读出气体的体积。启动相应程序，缓慢改变注射器内气体的体积，并将其输入程序中，即可得到所需的图线。
[实验操作]
1.按照方案一的装置图连接装置，并仔细检查装置的密封性。
2.把活塞顶端置于刻度“2”处(或某一刻度处)，记下管内空气的体积V和对应的压强p。
3.缓慢推动活塞，用同样的方法得到多组体积和压强的测量值，将这些值填入表中(或输入计算机)。
实验次数 1 2 3 4 5 6
V/cm3
/cm-3
p/kPa
[误差分析]
1.注射器内气体的温度会有微小变化。
2.实验装置有漏气现象：如图所示，图线②产生的原因是漏气(温度保持不变)，图线③产生的原因是温度变高(不漏气的情况下)。
题型一　教材原型实验
[例1]　(2025·广西钦州高二月考)某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律。
(1)在实验中，下列操作中不是必需的是________。
A.用管塞密封注射器的下端
B.用游标卡尺测量活塞的直径
C.读取压强计上显示的气压值
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________。
答案　(1)B　(2)保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变　(3)C
[例2]　利用注射器探究气体等温变化的规律。
(1)(多选)实验中为了控制该参量不变，采取的下列措施比较合理的是________。
A.在活塞上涂润滑油，保持良好的密封性
B.推拉活塞时要缓慢
C.不要用手直接握在注射器密闭气体的部分
D.实验前注射器内要吸入尽量多的空气
题型二　拓展创新实验
[例3]　某实验小组用注射器和压强传感器探究一定质量的气体发生等温变化时遵循的规律，实验装置如图(a)所示。用活塞和注射器外筒封闭一定质量的气体，其压强可由左侧的压强传感器测得。
(1)(多选)关于该实验，下列说法正确的是________。
A.该实验用控制变量法研究气体的变化规律
B.实验时注射器必须水平放置
C.注射器内部的横截面积没必要测量
D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位
(2)进行实验操作时，不能推拉活塞过快，其原因是_____________________________
________________________________________________________________________。
(3)该实验小组首先在甲实验室进行了实验，下表为记录的实验数据，其中有一次记录的实验数据错误，记录错误的是________(填错误数据对应的实验序号)。
实验序号 1 2 3 4 5
封闭气柱长度L/cm 12.00 11.00 10.00 9.00 8.00
封闭气柱压强p/ (×105 Pa) 1.00 1.09 1.19 1.33 1.90
解析　(1)该实验过程中控制气体的温度不变，即运用了控制变量法；实验时注射器如何放置对实验结果没有影响；实验中要探究的是压强与体积之间的比例关系，体积可以由气柱长度表示，故注射器内部的横截面积没有必要测量；注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，便于等量的改变体积，可以不标注单位。故选A、C、D。
(2)如果活塞推拉的过快，气体的温度将产生显著的变化，实验误差将增大且不符合实验要求。
(3)由实验数据可知，气柱长度与气柱压强的乘积基本恒定，前四组数据符合得很好，乘积在11.9～12.0之间，第5组数据的乘积较大，为15.2，说明第5组数据记录错误。
(4)气体压强与气体的温度有关，一定量的气体，在相同体积下，温度升高，气体分子的平均速率增大，与器壁碰撞时平均作用力变大，又气体分子数密度不变，故压强变大，故图线①是根据温度稍高的乙实验室中记录数据画出的。
[例4]　(2025·四川自贡高二月考)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个连接起来；
②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积V1 和由计算机显示的气体压强值p1 ；
③重复上述步骤②，多次测量并记录；
④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。
(1)实验过程中，下列说法正确的是________。
A.推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
B.推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分
C.活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和计算机显示的压强值
A.实验过程中有漏气现象
B.实验过程中气体温度降低
C.实验过程中气体温度升高
D.实验过程中外面气体进入注射器，使注射器里面气体质量增加了
(3)(多选)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1>T2。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是________。
答案　(1)B　(2)CD　(3)AC
1.某实验小组用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部(未在图中标明)。从压力表上读取空气柱的压强，从注射器旁的刻度尺上读取空气柱的长度。
(1)实验时，为判断气体压强与体积的关系，________(选填“需要”
或“不需要”)测出空气柱的横截面积。
(2)关于该实验，下列说法正确的是________。
A.为避免漏气，可在柱塞上涂抹适量润滑油
B.实验中应快速推拉柱塞，以免气体进入或漏出注射器
C.为方便推拉柱塞，应用手握紧注射器再推拉柱塞
D.柱塞移至某位置时，应快速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值
答案　(1)不需要　(2)A
解析　(1)空气柱的横截面积相同，每一次体积的改变，只需要比较空气柱长度的变化即可，故不需要测量空气柱的横截面积。
(2)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上涂上润滑油防止漏气，故A正确；若急速推拉柱塞，则有可能造成气体温度变化，故B错误；手握紧注射器会导致温度的变化，故C错误；柱塞移至某位置时，应等状态稳定后，记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值，故D错误。
2.某小组利用如图甲所示的实验装置探究一定质量的气体在温度不变的情况下，压强和体积的关系。
(1)实验研究对象是________________。
(2)关于实验，下列说法正确的是________。
A.快速调节空气柱长度后立刻读数
B.实验中不需要测量空气柱的横截面积
C.实验中若密封橡胶套脱落，应立刻堵住后继续实验
答案　(1)被封闭气体(或空气柱)　(2)B　(3)A
3.用如图1所示的装置探究气体等温变化的规律。
答案　(1)注射器内封闭的气体　注射器的刻度　(2)乙　甲
4.(2025·广西桂林高二月考)用如图甲所示的实验装置探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系，在注射器活塞上涂润滑油并插入针管，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量气体，移动活塞改变气体的体积和压强，气体体积由注射器刻度读取，气体压强由压强传感器读取。
(1)下列说法正确的是________。
A.气体的压强和体积必须用国际单位
B.移动活塞应缓慢且不能用手握住注射器
C.若实验中连接传感器和注射器的软管脱
落，可以立即接上继续实验
5.如图甲是“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”的实验装置。主要步骤如下：
①将压强传感器调零；
②在活塞上均匀涂抹润滑油，把活塞移至注射
器满刻度处；
③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机；
④推动活塞，记录多组注射器内气体的体积V，以及相应的压强传感器示数p。
(1)为了保持封闭气体的温度恒定，下列措施可行的是________。
A.注射器必须固定在竖直平面内
B.用手握注射器推拉活塞
C.缓慢推动活塞

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