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2　实验:气体等温变化规律的探究
实验解读
·
科学探究
一、实验目的
探究气体等温变化的规律。
二、实验思路
在保证密闭注射器中气体的质量和温度不变的条件下,通过改变密闭注射器中气体的体积,由压力表读出对应气体的压强,进而研究在等温条件下气体的压强与体积的关系。
三、实验器材
带铁夹的铁架台、注射器、柱塞(与压力表密封连接)、压力表、橡胶套、刻度尺。
四、物理量的测量
1.如图所示组装实验器材。
2.用注射器选取一段空气柱作为研究对象,注射器下端开口有橡胶套,它和柱塞一起将一段空气柱封闭。
3.把柱塞缓慢地向下压或者向上拉,获得空气柱的长度与压强的几组数据。空气柱的长度l可以通过刻度尺获得,空气柱的长度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。
五、数据分析
1.作p-V图像
以压强p为纵坐标,以体积V为横坐标,用采集的各组数据在坐标纸上描点,绘制等温线,如图所示。观察p-V图像的特点,看能否得出p、V的定量关系。
3.实验结论:一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强与体积成反比。
六、注意事项
1.改变气体体积时,要缓慢进行。
2.实验过程中,不要用手接触注射器的外壁。
3.实验前要在柱塞上涂抹润滑油。
4.读数时,视线要与柱塞底面平行。
典例说明
·
精讲研析
类型一　实验原理与操作
[例1] 某实验小组用如图所示装置探究气体等温变化的规律。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。
(1)从压力表中读取空气柱的　　　　,从注射器旁的　　　　中读取空气柱的长度。
压强　
刻度尺
解析:(1)从压力表中读取空气柱的压强;从注射器旁的刻度尺中读取空气柱的长度。
(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
　　　　　　　 　　　。
在柱塞上涂上
解析:(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在柱塞上涂上润滑油防止漏气。
润滑油(保证封闭气体质量不变的措施都可以)　
(3)实验过程中,下列操作正确的是　　　。
A.推拉柱塞时,动作要快,以免气体进入或漏出
B.推拉柱塞时,手不可以握住整个注射器
C.柱塞移至某位置时,应迅速记录此时注射器内空气柱的长度和压力表的压强值
B
解析:(3)若急速推拉柱塞,则有可能造成等温条件的不满足,所以应缓慢推拉柱塞,A错误;手握注射器会造成封闭气体温度变化,B正确;应等状态稳定后,记录此时注射器内空气柱的长度和压力表的压强值,C错误。
类型二　实验数据处理
[例2] 某同学用如图甲所示装置探究气体等温变化的规律。
(1)在实验中,下列操作不必要的是　　　　。
A.用橡胶套密封注射器的下端
B.用游标卡尺测量柱塞的直径
C.读取压力表上显示的气压值
D.读取刻度尺上显示的空气柱长度
B
解析:(1)为了保证气密性,应用橡胶套密封注射器的下端,A需要;由于注射器的直径均匀恒定,根据V=LS可知,气体体积和空气柱长度成正比,所以只需读取刻度尺上显示的空气柱长度,不必测量柱塞直径,B不需要,D需要;为了得知气压的变化情况,需要读取压力表上显示的气压值,C需要。
(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
　 。
保证气体状态变化过程中温度尽可能
解析:(2)手温会影响气体的温度,且实验过程中气体压缩太快,温度升高后热量不能快速释放,气体温度会升高,所以这样做的目的是保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变。
保持不变
(3)下列图像中,最能直观反映气体做等温变化的规律的是　　　　。
A　　　　 B C　　　　 D
C
(4)一定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图乙所示,A、B位于同一双曲线上,则此变化过程中,温度　　　　。
A.一直降低 B.先升高后降低
C.先降低后升高 D.一直升高
B
解析: (4)A、B位于同一双曲线上,由图示p-V图像可知,A、B两点在同一条等温线上,在直线AB上取一点C(可以取中点),过C点的等温线如图所示,
可知两等温线的温度关系为T1类型三　创新实验
[例3] 某同学通过图甲所示的实验装置,来测定一颗形状不规则的石子的体积。
实验步骤:
①将石子装进注射器,插入活塞,再将注射器通过软管与传感器连接;
②移动活塞,通过活塞所在的刻度读取多组气体体积V,同时记录对应的传感器数据;
③建立平面直角坐标系。
(1)在实验操作中,下列说法正确的是　　　　。(多选)
A.图甲中,传感器为压强传感器
B.在步骤①中,将注射器与传感器连接前,应把注射器活塞移至注射器最右端位置
C.操作中,不可用手握住注射器封闭气体部分,是为了保持封闭气体的温度不变
D.若实验过程中不慎将活塞拔出针筒,应立即将活塞插入注射器继续实验
AC
解析:(1)注射器中的气体发生等温变化,从注射器的刻度上读出体积,因此传感器为压强传感器,A正确;在步骤①中,将注射器与传感器连接前,应使注射器封住一定质量的气体,因此不必将活塞移至注射器最右端,B错误;操作中,不可用手握住注射器封闭气体部分,是为了保持封闭气体的温度不变,C正确;若实验过程中不慎将活塞拔出针筒,气体的质量发生变化,因此数据全部作废,应重新做实验,D错误。
(3)选择合适的坐标后,该同学通过描点作图,得到图像如图乙所示,若不考虑传感器和注射器连接处的软管容积带来的误差,则石子的体积为　　　　;若考虑该误差影响,测得软管容积为V0,则石子的体积为　　　　。
b　
b+V0
感谢观看2　实验:气体等温变化规律的探究
素养测练
1.用图示装置做“气体等温变化规律的探究”的实验,将一定质量的空气封闭在导热性能良好的注射器内,注射器与压强传感器相连。实验中　　　　。
A.活塞涂润滑油可减小摩擦,便于气体压强的测量
B.注射器内装入少量空气进行实验,可以减小实验误差
C.0 ℃和20 ℃环境下完成实验,对实验结论没有影响
D.外界大气压强发生变化,会影响实验结论
解析:实验之前,在注射器的内壁和活塞之间涂一些润滑油,除了可以减小两者之间的摩擦之外,主要作用是提高活塞密封性,防止漏气,与气体压强的测量无关,A错误;被封气体的体积越小,压缩气体时体积的变化量越小,会造成更大的实验误差,B错误;实验探究气体做等温变化的规律,在温度一定时,气体的压强和体积成反比,与环境温度的高低无关,C正确;压强传感器测量的是被封气体的压强,与外界大气压强无关,故外界大气压强发生变化,不会影响实验结论,D错误。
答案:C
2.某实验小组利用如图甲装置做“气体等温变化规律的探究”的实验。
(1)在实验操作过程中,为保证温度不变,以下操作正确的是　　　　。(多选)
A.用橡胶套堵住注射器的小孔
B.移动柱塞要缓慢
C.实验时不要用手握住注射器
D.在注射器柱塞一周涂润滑油
(2)在相同温度下,实验小组第一次密封了质量为m1的气体,第二次密封了质量为m2的气体,完成两次实验后,在同一坐标系中分别作出对应的压强与体积的关系图线如图乙所示,根据
p图像,可判断在等温情况下,一定质量的气体压强与体积成　　　　　(选填“正比”或“反比”),m1　　　　(选填“>”或“<”)m2。
解析:(1)橡胶套的作用是密封注射器内的气体,A错误;为了保持封闭气体的温度不变,实验中要缓慢移动柱塞,避免做功导致温度变化,B正确;为了保持封闭气体的温度不变,实验中不能用手握住注射器封闭气体部分,避免发生传热导致气体的温度变化,C正确;为了保持封闭气体的质量不变,实验中用润滑油涂柱塞,D错误。
(2)根据p图像,压强p与体积的倒数成正比,即压强p与体积V成反比。根据p图像知,当体积相同时,质量为m1的气体压强大于质量为m2的气体压强,说明温度一定时,质量为m1的气体的分子数大于质量为m2的气体分子数,则m1>m2。
答案:(1)BC　(2)反比　>
3.(宁波期中)用如图所示的实验装置探究“一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系”。将注射器活塞移动到体积最大的位置,接上软管和压强传感器,推动活塞压缩气体,分别记录注射器上的体积刻度V和传感器的示数p作为气体的体积和压强。
(1)用气体压强传感器探究气体等温变化的规律,下列操作或说法正确的是　　　　。
A.注射器必须固定在水平面内
B.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传感器的压强值
C.不必测出注射器内封闭气体的质量
D.气体的压强和体积必须用国际制单位
(2)经过多次测量,将所测数据绘制在坐标图上,可能得到的是　　　　。
A　 　B
C 　　D
解析:(1)注射器不必固定在水平面内,故A错误; 移动活塞时应缓慢一些,不应迅速记录,要等稳定后再记录,故B错误;探究一定质量的气体等温变化的规律,不需测出注射器内封闭气体的质量,故C正确;气体的压强和体积单位可以不使用国际单位,故D错误。
(2)设软管内气体体积为V0,则p(V+V0)=C,可得p=,V=C-V0,故图像D正确。
答案:(1)C　(2)D
4.某同学用如图所示的装置做“气体等温变化规律的探究”的实验。在橡胶套和柱塞间封闭着一段空气柱,可由压力表读出管内气体的压强p,从玻璃管的刻度上直接读出管内气体的体积。
(1)为保持空气柱的温度不变,下列实验操作中,正确的是　　　　。
A.缓慢地向下压或向上拉柱塞
B.推拉柱塞时,手可以握住玻璃管气体部分
C.推拉柱塞时,动作要快
(2)正确操作后得到多组管内气体的体积和压强数值,如表所示。
序号 V/mL p/(105 Pa) p·V/(105 Pa·mL)
1 20.0 1.001 0 20.020
2 18.0 1.095 2 19.714
3 16.0 1.231 3 19.701
4 14.0 1.403 0 19.642
5 12.0 1.635 1 19.621
根据表格中的测量数据,在实验误差范围内,你可以得到的实验结论是:一定质量的气体,在温度保持不变的条件下,压强与体积成　　　　(选填“正比”或“反比”)。
(3)若用图像法处理实验数据,以压强p为纵坐标,要得到线性图像,则横坐标表示的物理量为
　　　　。
解析:(1)为保持空气柱的温度不变,在实验操作时,要缓慢地向下压或向上拉柱塞,手不可以握住玻璃管气体部分。故A正确,B、C错误。
(2)根据表格中的测量数据,在实验误差范围内,压强p和体积V的乘积近似相等,所以可以得到的实验结论是:一定质量的气体,在温度保持不变的条件下,压强与体积成反比。
(3)若用图像法处理实验数据,以压强p为纵坐标,由pV为常量可知,要得到线性图像,则横坐标表示的物理量为。
答案:(1)A　(2)反比　(3)
5.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;
③重复上述步骤②,多次测量;
④根据记录的数据,作出V图线,如图乙所示。
(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)理论上由V图线分析可知,如果该图线为　　　　　　　　　　　　　　　　　,就说明气体的体积跟压强的倒数成正比,即体积与压强成反比。
(3)若实验操作规范正确,则图乙中V0代表　　　　　　　　　　　　。
解析:(1)由题图乙可以知道,V与p成反比,只有一定质量的气体温度保持不变时,体积与压强成反比,所以完成本实验的基本要求是质量和温度不变。
(2)理论上封闭气体发生等温变化时满足pV=C,即V=C,如果V图线为过坐标原点的倾斜直线,就说明气体的体积跟压强的倒数成正比,即体积与压强成反比。
(3)由题图乙知,该图线的表达式为V=k-V0,理论上封闭气体应满足V=C,对比分析可知,密封注射器中气体的体积小于实际实验密封气体的体积,则图线不过原点的原因是传感器与注射器间有气体,题图乙中V0代表传感器与注射器间气体的体积。
答案:(1)质量　温度
(2)过坐标原点的倾斜直线
(3)传感器与注射器间气体的体积2　实验:气体等温变化规律的探究
一、实验目的
　探究气体等温变化的规律。
二、实验思路
　在保证密闭注射器中气体的质量和温度不变的条件下,通过改变密闭注射器中气体的体积,由压力表读出对应气体的压强,进而研究在等温条件下气体的压强与体积的关系。
三、实验器材
　带铁夹的铁架台、注射器、柱塞(与压力表密封连接)、压力表、橡胶套、刻度尺。
四、物理量的测量
1.如图所示组装实验器材。
2.用注射器选取一段空气柱作为研究对象,注射器下端开口有橡胶套,它和柱塞一起将一段空气柱封闭。
3.把柱塞缓慢地向下压或者向上拉,获得空气柱的长度与压强的几组数据。空气柱的长度l可以通过刻度尺获得,空气柱的长度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。
五、数据分析
1.作p-V图像
以压强p为纵坐标,以体积V为横坐标,用采集的各组数据在坐标纸上描点,绘制等温线,如图所示。观察p-V图像的特点,看能否得出p、V的定量关系。
2.作p- 图像
以压强p为纵坐标,以体积的倒数为横坐标,把采集的各组数据在坐标纸上描点。若p-图像中的各点位于过原点的一条直线上,则说明压强跟体积的倒数成正比,即压强与体积成反比。如果不在一条直线上,再尝试其他关系。
3.实验结论:一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强与体积成反比。
六、注意事项
1.改变气体体积时,要缓慢进行。
2.实验过程中,不要用手接触注射器的外壁。
3.实验前要在柱塞上涂抹润滑油。
4.读数时,视线要与柱塞底面平行。
5.作p图像时,应使尽可能多的点落在直线上,不在直线上的点应均匀分布于直线两侧,偏离太大的点应舍弃。
类型一　实验原理与操作
[例1] 某实验小组用如图所示装置探究气体等温变化的规律。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。
(1)从压力表中读取空气柱的　　　　,从注射器旁的　　　　中读取空气柱的长度。
(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 　　　　　　　　　　。
(3)实验过程中,下列操作正确的是　　　。
A.推拉柱塞时,动作要快,以免气体进入或漏出
B.推拉柱塞时,手不可以握住整个注射器
C.柱塞移至某位置时,应迅速记录此时注射器内空气柱的长度和压力表的压强值
解析:(1)从压力表中读取空气柱的压强;从注射器旁的刻度尺中读取空气柱的长度。
(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在柱塞上涂上润滑油防止漏气。
(3)若急速推拉柱塞,则有可能造成等温条件的不满足,所以应缓慢推拉柱塞,A错误;手握注射器会造成封闭气体温度变化,B正确;应等状态稳定后,记录此时注射器内空气柱的长度和压力表的压强值,C错误。
答案:(1)压强　刻度尺　(2)在柱塞上涂上润滑油(保证封闭气体质量不变的措施都可以)　(3)B
类型二　实验数据处理
[例2] 某同学用如图甲所示装置探究气体等温变化的规律。
(1)在实验中,下列操作不必要的是　　　　。
A.用橡胶套密封注射器的下端
B.用游标卡尺测量柱塞的直径
C.读取压力表上显示的气压值
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　　　　。
A　　　 　B
C　　 　　D
(4)一定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图乙所示,A、B位于同一双曲线上,则此变化过程中,温度　　　　。
A.一直降低 B.先升高后降低
C.先降低后升高 D.一直升高
解析:(1)为了保证气密性,应用橡胶套密封注射器的下端,A需要;由于注射器的直径均匀恒定,根据V=LS可知,气体体积和空气柱长度成正比,所以只需读取刻度尺上显示的空气柱长度,不必测量柱塞直径,B不需要,D需要;为了得知气压的变化情况,需要读取压力表上显示的气压值,C需要。
(2)手温会影响气体的温度,且实验过程中气体压缩太快,温度升高后热量不能快速释放,气体温度会升高,所以这样做的目的是保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变。
(3)当气体做等温变化时,p与V成反比,即p∝,故p图像为直线,所以为了能直观反映p与V成反比的关系,应作p图像,C正确。
(4)A、B位于同一双曲线上,由图示p-V图像可知,A、B两点在同一条等温线上,在直线AB上取一点C(可以取中点),过C点的等温线如图所示,
可知两等温线的温度关系为T1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　(4)B
类型三　创新实验
[例3] 某同学通过图甲所示的实验装置,来测定一颗形状不规则的石子的体积。
实验步骤:
①将石子装进注射器,插入活塞,再将注射器通过软管与传感器连接;
②移动活塞,通过活塞所在的刻度读取多组气体体积V,同时记录对应的传感器数据;
③建立平面直角坐标系。
(1)在实验操作中,下列说法正确的是　　　　。(多选)
A.图甲中,传感器为压强传感器
B.在步骤①中,将注射器与传感器连接前,应把注射器活塞移至注射器最右端位置
C.操作中,不可用手握住注射器封闭气体部分,是为了保持封闭气体的温度不变
D.若实验过程中不慎将活塞拔出针筒,应立即将活塞插入注射器继续实验
(2)如图乙所示,为了在坐标系中获得直线图像,若取y轴为V,则x轴为　 　　　 (选填“”或“p”)。
(3)选择合适的坐标后,该同学通过描点作图,得到图像如图乙所示,若不考虑传感器和注射器连接处的软管容积带来的误差,则石子的体积为　　　　;若考虑该误差影响,测得软管容积为V0,则石子的体积为　　　　。
解析:(1)注射器中的气体发生等温变化,从注射器的刻度上读出体积,因此传感器为压强传感器,A正确;在步骤①中,将注射器与传感器连接前,应使注射器封住一定质量的气体,因此不必将活塞移至注射器最右端,B错误;操作中,不可用手握住注射器封闭气体部分,是为了保持封闭气体的温度不变,C正确;若实验过程中不慎将活塞拔出针筒,气体的质量发生变化,因此数据全部作废,应重新做实验,D错误。
(2)因为一定质量的气体,在温度不变的情况下,压强p与体积V成反比,所以x轴应为。
(3)设石子体积为V1,对一定质量的气体,在温度不变的情况下,压强与体积成反比,即p(V-V1)=
C,整理得V=+V1,因此可得V1=b;若软管容积不能忽略,则表达式为p(V+V0-V1)=C,整理得V=+V1-V0,可知V1-V0=b,故 V1=b+V0。
答案:(1)AC　(2)　(3)b　b+V0
素养测练
1.用图示装置做“气体等温变化规律的探究”的实验,将一定质量的空气封闭在导热性能良好的注射器内,注射器与压强传感器相连。实验中　　　　。
A.活塞涂润滑油可减小摩擦,便于气体压强的测量
B.注射器内装入少量空气进行实验,可以减小实验误差
C.0 ℃和20 ℃环境下完成实验,对实验结论没有影响
D.外界大气压强发生变化,会影响实验结论
解析:实验之前,在注射器的内壁和活塞之间涂一些润滑油,除了可以减小两者之间的摩擦之外,主要作用是提高活塞密封性,防止漏气,与气体压强的测量无关,A错误;被封气体的体积越小,压缩气体时体积的变化量越小,会造成更大的实验误差,B错误;实验探究气体做等温变化的规律,在温度一定时,气体的压强和体积成反比,与环境温度的高低无关,C正确;压强传感器测量的是被封气体的压强,与外界大气压强无关,故外界大气压强发生变化,不会影响实验结论,D错误。
答案:C
2.某实验小组利用如图甲装置做“气体等温变化规律的探究”的实验。
(1)在实验操作过程中,为保证温度不变,以下操作正确的是　　　　。(多选)
A.用橡胶套堵住注射器的小孔
B.移动柱塞要缓慢
C.实验时不要用手握住注射器
D.在注射器柱塞一周涂润滑油
(2)在相同温度下,实验小组第一次密封了质量为m1的气体,第二次密封了质量为m2的气体,完成两次实验后,在同一坐标系中分别作出对应的压强与体积的关系图线如图乙所示,根据
p图像,可判断在等温情况下,一定质量的气体压强与体积成　　　　　(选填“正比”或“反比”),m1　　　　(选填“>”或“<”)m2。
解析:(1)橡胶套的作用是密封注射器内的气体,A错误;为了保持封闭气体的温度不变,实验中要缓慢移动柱塞,避免做功导致温度变化,B正确;为了保持封闭气体的温度不变,实验中不能用手握住注射器封闭气体部分,避免发生传热导致气体的温度变化,C正确;为了保持封闭气体的质量不变,实验中用润滑油涂柱塞,D错误。
(2)根据p图像,压强p与体积的倒数成正比,即压强p与体积V成反比。根据p图像知,当体积相同时,质量为m1的气体压强大于质量为m2的气体压强,说明温度一定时,质量为m1的气体的分子数大于质量为m2的气体分子数,则m1>m2。
答案:(1)BC　(2)反比　>
3.(宁波期中)用如图所示的实验装置探究“一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系”。将注射器活塞移动到体积最大的位置,接上软管和压强传感器,推动活塞压缩气体,分别记录注射器上的体积刻度V和传感器的示数p作为气体的体积和压强。
(1)用气体压强传感器探究气体等温变化的规律,下列操作或说法正确的是　　　　。
A.注射器必须固定在水平面内
B.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传感器的压强值
C.不必测出注射器内封闭气体的质量
D.气体的压强和体积必须用国际制单位
(2)经过多次测量,将所测数据绘制在坐标图上,可能得到的是　　　　。
A　 　B
C 　　D
解析:(1)注射器不必固定在水平面内,故A错误; 移动活塞时应缓慢一些,不应迅速记录,要等稳定后再记录,故B错误;探究一定质量的气体等温变化的规律,不需测出注射器内封闭气体的质量,故C正确;气体的压强和体积单位可以不使用国际单位,故D错误。
(2)设软管内气体体积为V0,则p(V+V0)=C,可得p=,V=C-V0,故图像D正确。
答案:(1)C　(2)D
4.某同学用如图所示的装置做“气体等温变化规律的探究”的实验。在橡胶套和柱塞间封闭着一段空气柱,可由压力表读出管内气体的压强p,从玻璃管的刻度上直接读出管内气体的体积。
(1)为保持空气柱的温度不变,下列实验操作中,正确的是　　　　。
A.缓慢地向下压或向上拉柱塞
B.推拉柱塞时,手可以握住玻璃管气体部分
C.推拉柱塞时,动作要快
(2)正确操作后得到多组管内气体的体积和压强数值,如表所示。
序号 V/mL p/(105 Pa) p·V/(105 Pa·mL)
1 20.0 1.001 0 20.020
2 18.0 1.095 2 19.714
3 16.0 1.231 3 19.701
4 14.0 1.403 0 19.642
5 12.0 1.635 1 19.621
根据表格中的测量数据,在实验误差范围内,你可以得到的实验结论是:一定质量的气体,在温度保持不变的条件下,压强与体积成　　　　(选填“正比”或“反比”)。
(3)若用图像法处理实验数据,以压强p为纵坐标,要得到线性图像,则横坐标表示的物理量为
　　　　。
解析:(1)为保持空气柱的温度不变,在实验操作时,要缓慢地向下压或向上拉柱塞,手不可以握住玻璃管气体部分。故A正确,B、C错误。
(2)根据表格中的测量数据,在实验误差范围内,压强p和体积V的乘积近似相等,所以可以得到的实验结论是:一定质量的气体,在温度保持不变的条件下,压强与体积成反比。
(3)若用图像法处理实验数据,以压强p为纵坐标,由pV为常量可知,要得到线性图像,则横坐标表示的物理量为。
答案:(1)A　(2)反比　(3)
5.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;
③重复上述步骤②,多次测量;
④根据记录的数据,作出V图线,如图乙所示。
(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)理论上由V图线分析可知,如果该图线为　　　　　　　　　　　　　　　　　,就说明气体的体积跟压强的倒数成正比,即体积与压强成反比。
(3)若实验操作规范正确,则图乙中V0代表　　　　　　　　　　　　。
解析:(1)由题图乙可以知道,V与p成反比,只有一定质量的气体温度保持不变时,体积与压强成反比,所以完成本实验的基本要求是质量和温度不变。
(2)理论上封闭气体发生等温变化时满足pV=C,即V=C,如果V图线为过坐标原点的倾斜直线,就说明气体的体积跟压强的倒数成正比,即体积与压强成反比。
(3)由题图乙知,该图线的表达式为V=k-V0,理论上封闭气体应满足V=C,对比分析可知,密封注射器中气体的体积小于实际实验密封气体的体积,则图线不过原点的原因是传感器与注射器间有气体,题图乙中V0代表传感器与注射器间气体的体积。
答案:(1)质量　温度
(2)过坐标原点的倾斜直线
(3)传感器与注射器间气体的体积

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