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第二章
实验：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系
气体、固体和液体
核心 目标 1．理解实验思路、实验要求和数据处理方法，会分析实验误差，能得出实验结论．
2．能根据得出的实验结论，分析实验现象和有关问题．
必备知识 记忆理解
要点
1
实验思路
1．用注射器封闭一段__________，作为研究对象．
2．通过改变空气柱的体积，由压力表读出对应气体的压强值，即可探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系．
空气柱
要点
2
实验器材
带铁夹的铁架台，注射器，柱塞[与压力表(压强表)密封连接]，__________，刻度尺．
橡胶套
要点
3
实验步骤
1．组装实验器材，注射器下端用橡胶套密封，上端用柱塞封闭一段空气柱．
2．把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强的几组数据：
(1) 空气柱的长度l可以通过刻度尺读取，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V．
(2) 空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的__________读取．
3．根据数据猜想或作p-V图像大致能说明压强跟体积成________．
压力表
反比
4．以压强p为纵坐标，以体积的倒数为横坐标建立直角坐标系，根据以上各组数据描点作图，若图像是_________的直线，说明压强跟体积的倒数成_______，即压强跟体积成________．如果不在同一条直线上，还需再尝试确定其他关系．
5．实验结论：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，其压强与体积成________，或可得pV＝定值．
过原点
正比
反比
反比
1．用如图所示实验装置探究气体等温变化的规律．
(1) 关于该实验，下列说法中正确的是 (　　)
A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B．改变气体体积时应快速推拉柱塞
C．为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞
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
AD
解析：(1) 为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，A正确；实验时为防止气体温度变化，应慢慢推拉柱塞，B错误；实验时为防止温度发生变化，则不能用手握注射器推拉柱塞，C错误；只需关注图像斜率的变化即可探究压强和体积的关系，注射器旁的刻度尺只需要刻度分布均匀即可，可以不标注单位，D正确．
(2) 实验中测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为了能
最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出_______ (填“p-V”或“p-”)图像．对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条____________________线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比．
解析：(2) 由玻意耳定律可知，一定质量的理想气体温度不变时，压强与体积成反比，故为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出p-图像．如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比．
p-
过原点的倾斜直线
把握考向 各个击破
实验原理及操作
考向
1
1．实验原理：应用____________法，在等温、保持质量不变的条件下，测出p、V，作p-图像即可探究规律．
(1) 实验证明，一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，
压强p与体积V成反比，所以p-V图线是_________，但不同温度下
的图线是不同的．如图是一定质量的气体分别在t1、t2温度下等温
变化的p-V图线，其中温度较高的是t2．
(2) 因为一定质量气体做等温变化时，p∝，所以对p-图线，可推出斜率越大，温度越______．
控制变量
双曲线
高
2．操作注意事项
(1) 为保证气体密闭，应在活塞与注射器壁间涂上__________．
(2) 为保持气体温度不变，实验过程中不要用手握住注射器有________的部位；同时，改变体积过程应________，以免影响密闭气体的温度．
(3) 注射器内外气体的压强差不宜过______．
(4) 读数时视线要与柱塞底面平行．
(5) 要等到示数稳定之后，再去读数．
润滑油
气体
缓慢
大
　　　(2025·辽宁大连滨城高中联盟期中)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，下列哪些操作是不必要的_____．
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
1
B
解析：(1) 为了保证气体的质量不变，需要用橡胶套密封注射器的下端，A正确，不符合题意；由于玻璃管粗细均匀，因此用游标卡尺测量柱塞的直径的操作不需要，B错误，符合题意；探究气体等温变化的规律，实验时需要读取压力表上显示的气压值和读取刻度尺上显示的空气柱长度，C、D正确，不符合题意．故选B．
(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
______________________．
解析：(2) 确保气体质量在实验过程中保持不变．通过在柱塞上涂抹润滑油，可以有效减少气体泄漏，防止漏气，从而保证实验的准确性．
在柱塞上涂上润滑油
(3) 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________ ________________________________________________.
解析：(3) 不用手握住玻璃管(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玻璃管内的空气温度不变．
保证气
体状态变化过程中玻璃管内空气温度尽可能保持不变
(4) 下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是_____．
解析：(4) 根据气体等温变化规律可得pV＝C，解得p＝C，可知p-图像是过原点的直线，此图最能直观反映气体做等温变化的规律．故选C．
C
A
B
C
D
数据处理和误差分析
考向
2
1．数据处理
(1) 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掉．
(2) 在等温过程中，气体的p-V图像中呈现为双曲线，不便于确定p与V的关系，通过坐标变换，画p-图像，把双曲线变为直线，能方便判断p和V成反比．这是科学研究中常用的数据处理的方法，因为一次函数反映的物理规律比较直观，容易得出相关的对实验研究有用的参数．
2．误差分析
(1) 本实验的测量误差主要产生在空气柱长度的测量上，因此读数时视线一定要与活塞底面平行．
(2) 实验的过程中存在漏气现象会造成误差，在实验的过程中要保证橡胶套的________性．
(3) 下压柱塞或上拉柱塞过快，会造成气体温度明显改变，引起实验误差．在实验操作的过程中，改变空气柱长度时操作要缓慢，同时手不能握住注射器．
气密
　　　(2025·江苏徐州二中期中)学习小组做“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验．使用的器材有：注射器、气压传感器、数据采集器、计算机等，器材的连接如图甲所示，其中注射器与气压传
感器之间由一根塑料连通管连接．
2
解析：(1) 实验过程中为保持注射器内气体温度不变，改变气体体积时过快会导致气体升温，故应该缓慢改变．
甲
(1) 实验过程中为保持注射器内气体温度不变，手不要接触注射器，改变气体体积时要________(填“缓慢”或“迅速”)．
缓慢
(2) 实验小组收集的实验数据如表所示，在p- 图中描点作出数据点如图乙所示，分析发现，这些数据点明显偏离期待中的直线，且气体体积越小偏离越______，小明认为这种偏差是由活塞与注射器壁之间存在摩擦引起的．你认为小明的观点是否正确？答：__________．
次数 V/mL p/×103Pa
1 4 204.1
2 6 157.2
3 8 120.0
4 10 105.0
5 12 88.9
6 14 78.3
7 16 70.7
大
不正确
乙
解析：(2) 根据图像可得，气体体积越小偏离越大．
活塞与注射器壁之间存在摩擦，不影响气压与气体体积，故小明观点不正确．
(3) 为了进一步分析实验数据存在偏差的原因，请在图丙中作出-V图线．
答案：见解析
解析：(3) 根据描出的点迹作图，用平滑的曲线连接各点，如图所示
丙
(4) 分析-V图线，可以得出实验数据存在偏差的原因是_____________________ ______________．
解析：(4) 分析-V图线，结合图表，pV的乘积变小，故实验时注射器的空气向外发生了泄漏．
实验时注射器的空气向
外发生了泄漏
(5) 为了减小实验误差，实验小组想改进实验器材，请你提出一个合理建议：______________________________________________________________________________．
解析：(5) 为了减小实验误差，防止气体泄漏，故增加连接处密封性，在注射器活塞上加上润滑油．
为了减小实验误差，防止气体泄漏，故增加连接处密封性，在注射器活塞上加上润
滑油
实验拓展创新
考向
3
本实验的创新有两个视角：
视角一：不改变实验目的，实验目的仍然是探究一定质量的理想气体温度不变时，压强与体积间的关系．但在测量压强时可以引入压强传感器和计算机．实验仪器还可以改用U形管．应用传感器结合计算机完成数据的采集和处理，使探究气体等温变化的规律的实验更形象．
如图所示，研究对象是注射器中的空气柱．气体压强传感器通过塑料管与注射器相连．由注射器壁上的刻度可以读出气体的体积V；由压强传感器测得的压强值 p 在计算机屏幕上可以实时显示．这样就可以获得不同体积时气体压强的数值．由计算机作出气体的p-V图像，就可以判断p与V是否具有反比例函数的关系．
视角二：不改变实验装置，可以探究温度变化时p-V间的关系，以及压强不变时V-T间的关系．
　　　如图甲所示，用一个带有刻度的注射器及DIS来探究一定质量气体的压强和体积关系．
(1) 本实验所研究的对象是______________________；它的体积可用__________ ______直接读出．
3
解析：(1) 根据题意可知，本实验探究一定质量气体的压强和体积关系，则研究对象为注射器内封闭的气体，气体的体积可以通过注射器刻度直接读出．
注射器中封闭的气体
甲
注射器的
刻度
(2) 在验证玻意耳定律的实验中，如果用实验所得数据在图乙所示的p-图像中标出，可得图中______线．如果实验中使一定质量气体的体积减小的同时，温度逐渐升高，则根据实验数据描出图中______线(均填“甲”、“乙”或“丙”)．
解析：(2) 在验证玻意耳定律的实验中，根据理想气体状态方程＝C可得p＝CT·，可知p与成正比，故图像为题图中的乙线；如果实验中使一定质量气体的体积减小的同时，温度逐渐升高，由上述分析可知，p与的图像的斜率将变大，故图像为题图中的甲线．
乙
乙
甲
随堂内化 即时巩固
1．(2025·广东东莞七校联考)在“探究气体等温变化的规律”实验中，实验装置如图所示．用注射器封闭一定质量的空气，连接到气体压强传感器上，用气体传感器测量封闭气体的压强，用注射器刻度读出气体体积．
(1) 多次改变封闭气体的体积，测量出不同体积时气体的压强，用电脑记录下来，并生成p-V图像如图所示，由图可猜测p与V可能__________(填“成正比”“成反比”或“不成比例”)．
解析：(1) 根据图线进行猜测，p与V可能成反比．
成反比
(2) 实验完成后，某同学作出的图像如图所示(其中实线为实验所得，虚线为参考双曲线的一支)，造成这一现象的原因可能是______．
A．操作实验时用手握住注射器
B．实验时环境温度降低了
C．注射器内气体向外泄漏
D．有气体进入注射器内
解析：(2) 实线与虚线进行比较，当体积V一定时，实验中气体压强偏小，结合理想气体状态方程可知，气体温度降低，即实验时环境温度降低；当压强一定时，实验中气体体积偏小，说明可能注射器内气体向外泄露．故选BC．
BC实验：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系
1. (2025·安徽二模)用图示装置探究玻意耳定律，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.
(1) 实验时，为判断气体压强与体积的关系，________(填“需要”或“不需要”)测出针筒内空气柱的横截面积.
(2) 操作过程中，下列说法中正确的是________(填字母).
A. 活塞涂润滑油可减小摩擦，便于气体压强的测量
B. 若实验过程中不慎将活塞拉出针筒，将活塞塞回针筒后即可继续实验
C. 要用手握住注射器主管以保持其稳定
D. 外界大气压强发生变化，不会影响实验结论
(3) 实验中通过针筒上的刻度读取了多组气体体积V和压强传感器采集的压强p，为了得到一条过原点的直线，应建立p ________(填“V”或“”)图像.
2. 在“探究气体等温变化的规律”的实验中，如图所示，导热性能良好的注射器下端口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中，以这段空气柱为研究对象，实验过程中它的质量不变.空气柱的压强p可以从压力表直接读出，空气柱的体积V可从注射器标度读出，用手把柱塞向下或向上拉，读出体积与压强的几组数据.
以p为纵坐标，以 为横坐标，把实验得到的各组数据在坐标系中描点.小超同学所在小组在某次实验过程中，环境温度前期正常，后期突然降低，其他操作均规范，则该小组最后得到的p 图像可能是图中的(　　)
A B
C D
3. 在探究气体压强与体积关系实验中，某兴趣小组设计如图实验装置.已知重力加速度为g，注射器气密性和导热良好且外界环境温度保持不变，不计一切摩擦.
甲 乙
(1) 用刻度尺测得注射器刻度上40 mL到50 mL的长度为1 cm，注射器活塞的横截面积为S＝________cm2.
(2) 取下沙桶，向右拉动活塞一段距离后，用橡胶套堵住注射孔，此时的气体压强为大气压p0.
(3) 挂上沙桶，稳定后，测出此时的气体体积V和沙桶的总质量m，则气体压强的表达式p2＝________.(用p0、g、S、m表示)
(4) 在沙桶内适量添加沙子，重复步骤(3).
(5) 以沙桶的总质量m为纵轴，以为横轴，绘制m 图像，其图像如图乙所示，图中横轴截距为a，纵轴截距为b，可求得未悬挂沙桶时注射器内气体的体积V0＝________，实验时当地的大气压强p0＝________.(用a、b、g、S表示)
4. (2025·江苏南京中华中学月考)用图甲所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验，注射器刻度可测出气体体积(包含橡胶套内气体体积)，压力表可测出压强.
甲 乙
丙
(1) 下列说法中正确的是________.
A. 封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套，拉动活塞使之移到最尾端后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔
B. 在活塞上涂润滑油，目的是为了减小摩擦
C. 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
D. 为节约时间，实验时应快速推拉活塞和读取数据
(2) 利用正确操作测量的数据，作出了如图乙所示的一条过原点的直线.由图可知，当体积为2×10－5mL时，注射器中气体的压强为________________Pa.
(3) 小明使用该实验装置时，由于润滑油涂得过多，活塞前面堆积了润滑油，实验得到如图丙所示的V 图像，图线截距为b，直线部分斜率为k，则前端堆积的润滑油的体积为________，图线发生弯曲的可能原因是____________________________.
5. 某同学用传感器探究气体等温变化的规律，如图甲所示.
甲
乙
丙
(1) 关于该实验，下列说法中正确的是________(填正确答案标号).
A. 为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B. 应快速推拉柱塞
C. 为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞
(2) 实验操作规范正确，但作出的图线如图乙所示.图线不过原点的原因可能是_________ ___________________，图乙中V0代表________________________.
(3) 该同学在压缩气体时发生了漏气，则作出的图线应为图丙中的________(填“①”或“②”).
实验：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系
1. (1) 不需要　(2) D　(3)
解析：(1) 因注射器的截面积处处相等，则只需要测出气体的长度即可知道体积关系，则实验时，为判断气体压强与体积的关系不需要测出针筒内空气柱的横截面积.
(2) 活塞涂润滑油可减小摩擦增加气密性，但对气体压强的测量没有影响，A错误；若实验过程中不慎将活塞拉出针筒，则气体的质量已经发生了变化，则不可以再将活塞塞回针筒继续实验了，B错误；用手握住注射器可能或导致气体温度变化，则实验时不能用手握住注射器主管，C错误；外界大气压强发生变化对内部气体无影响，不会影响实验结论，D正确.
(3) 实验中通过针筒上的刻度读取了多组气体体积V和压强传感器采集的压强p，为了得到一条过原点的直线，根据pV＝C，即p＝C·，可知应建立p－图像.
2. B　解析：环境温度降低，p－ 图像的斜率将减小，B正确.
3. (1) 10　(3) p0－　(5) 　
解析：(1) 注射器活塞的横截面积为S＝＝ cm2＝10 cm2.
(3) 根据受力平衡可得p0S＝p2S＋mg，解得气体压强的表达式为p2＝p0－.
(5) 根据玻意耳定律可得p0V0＝p2V＝V，整理可得m＝－·＋，结合m－图像可得＝，＝b，解得V0＝，p0＝.
4. (1) C　(2) 1×105　(3) b　气体温度升高
解析：(1) 封闭一定质量的气体时，应在活塞处于适当位置时用橡胶套封闭注射器的注射孔，若先摘除橡胶套，拉动活塞移到最尾端，再封闭，很难保证封闭的气体质量一定，A错误；在活塞上涂润滑油，目的是防止漏气，保证被封闭气体的质量不变，而不是减小摩擦，B错误；在“探究气体等温变化的规律”实验中，根据pV＝C(C为常数)，只要刻度分布均匀，就可以研究p与V的关系，不需要标注单位，C正确；快速推拉活塞会使气体温度发生变化，不满足等温条件，快速读取数据会导致测量误差增大，D错误.故选C.
(2) 由图乙可知p与成正比，当V＝2×10－5 m3＝20 mL时，＝×103 L－1＝50×103 m－3，从图中对应压强p＝100×103 Pa＝1×105 Pa.
(3) 设前端堆积的润滑油的体积为V0，气体实际体积为V实，则V＝V0＋V实，根据玻意耳定律pV实＝C，可得V＝V0＋，在V－图像中，纵截距就是V0，即b.图线弯曲原因可能是气体温度升高，不满足等温条件.
5. (1) A　(2) 注射器中的气体的体积小于实际的封闭气体的体积　注射器与压强传感器连接部位的气体体积　(3) ②
解析：(1) 为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，A正确；为避免温度发生变化，不应快速推拉柱塞，B错误；为避免温度发生变化，不能用手握注射器再推拉柱塞，C错误.
(2) 题图所示图线的方程为V＝k－V0，说明注射器中的气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验的器材可知，截距代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积.
(3) 压缩气体时发生了漏气，相当于逐渐变大的过程中，压强偏小，则作出的图线应为图丙中的②.实验：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系
核心 目标 1．理解实验思路、实验要求和数据处理方法，会分析实验误差，能得出实验结论．
2．能根据得出的实验结论，分析实验现象和有关问题．
要点梳理
要点1　实验思路
1．用注射器封闭一段__空气柱__，作为研究对象．
2．通过改变空气柱的体积，由压力表读出对应气体的压强值，即可探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系．
要点2　实验器材
带铁夹的铁架台，注射器，柱塞[与压力表(压强表)密封连接]，__橡胶套__，刻度尺．
要点3　实验步骤
1．组装实验器材，注射器下端用橡胶套密封，上端用柱塞封闭一段空气柱．
2．把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强的几组数据：
(1) 空气柱的长度l可以通过刻度尺读取，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V．
(2) 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．根据数据猜想或作p-V图像大致能说明压强跟体积成__反比__．
4．以压强p为纵坐标，以体积的倒数为横坐标建立直角坐标系，根据以上各组数据描点作图，若图像是__过原点__的直线，说明压强跟体积的倒数成__正比__，即压强跟体积成__反比__．如果不在同一条直线上，还需再尝试确定其他关系．
5．实验结论：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，其压强与体积成__反比__，或可得pV＝定值．
即学即用
1．用如图所示实验装置探究气体等温变化的规律．
(1) 关于该实验，下列说法中正确的是(　AD　)
A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B．改变气体体积时应快速推拉柱塞
C．为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞
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) 实验中测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出___p-__(填“p-V”或“p-”)图像．对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条__过原点的倾斜直线__线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比．
解析：(1) 为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，A正确；实验时为防止气体温度变化，应慢慢推拉柱塞，B错误；实验时为防止温度发生变化，则不能用手握注射器推拉柱塞，C错误；只需关注图像斜率的变化即可探究压强和体积的关系，注射器旁的刻度尺只需要刻度分布均匀即可，可以不标注单位，D正确．
(2) 由玻意耳定律可知，一定质量的理想气体温度不变时，压强与体积成反比，故为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出p-图像．如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比．
考向1　实验原理及操作
1．实验原理：应用__控制变量__法，在等温、保持质量不变的条件下，测出p、V，作p-图像即可探究规律．
(1) 实验证明，一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比，所以p-V图线是__双曲线__，但不同温度下的图线是不同的．如图是一定质量的气体分别在t1、t2温度下等温变化的p-V图线，其中温度较高的是t2．
(2) 因为一定质量气体做等温变化时，p∝，所以对p-图线，可推出斜率越大，温度越__高__．
2．操作注意事项
(1) 为保证气体密闭，应在活塞与注射器壁间涂上__润滑油__．
(2) 为保持气体温度不变，实验过程中不要用手握住注射器有__气体__的部位；同时，改变体积过程应__缓慢__，以免影响密闭气体的温度．
(3) 注射器内外气体的压强差不宜过__大__．
(4) 读数时视线要与柱塞底面平行．
(5) 要等到示数稳定之后，再去读数．
　(2025·辽宁大连滨城高中联盟期中)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，下列哪些操作是不必要的__B__．
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) 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__．
(3) 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玻璃管内空气温度尽可能保持不变__．
(4) 下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是__C__．
　　　　　　
　　　　　A　　　　　　　B　　　　　　　C　　　　　　　D
解析：(1) 为了保证气体的质量不变，需要用橡胶套密封注射器的下端，A正确，不符合题意；由于玻璃管粗细均匀，因此用游标卡尺测量柱塞的直径的操作不需要，B错误，符合题意；探究气体等温变化的规律，实验时需要读取压力表上显示的气压值和读取刻度尺上显示的空气柱长度，C、D正确，不符合题意．故选B．
(2) 确保气体质量在实验过程中保持不变．通过在柱塞上涂抹润滑油，可以有效减少气体泄漏，防止漏气，从而保证实验的准确性．
(3) 不用手握住玻璃管(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玻璃管内的空气温度不变．
(4) 根据气体等温变化规律可得pV＝C，解得p＝C，可知p-图像是过原点的直线，此图最能直观反映气体做等温变化的规律．故选C．
考向2　数据处理和误差分析
1．数据处理
(1) 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掉．
　
(2) 在等温过程中，气体的p-V图像中呈现为双曲线，不便于确定p与V的关系，通过坐标变换，画p-图像，把双曲线变为直线，能方便判断p和V成反比．这是科学研究中常用的数据处理的方法，因为一次函数反映的物理规律比较直观，容易得出相关的对实验研究有用的参数．
2．误差分析
(1) 本实验的测量误差主要产生在空气柱长度的测量上，因此读数时视线一定要与活塞底面平行．
(2) 实验的过程中存在漏气现象会造成误差，在实验的过程中要保证橡胶套的__气密__性．
(3) 下压柱塞或上拉柱塞过快，会造成气体温度明显改变，引起实验误差．在实验操作的过程中，改变空气柱长度时操作要缓慢，同时手不能握住注射器．
　(2025·江苏徐州二中期中)学习小组做“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验．使用的器材有：注射器、气压传感器、数据采集器、计算机等，器材的连接如图甲所示，其中注射器与气压传感器之间由一根塑料连通管连接．
甲
(1) 实验过程中为保持注射器内气体温度不变，手不要接触注射器，改变气体体积时要__缓慢__(填“缓慢”或“迅速”)．
(2) 实验小组收集的实验数据如表所示，在p- 图中描点作出数据点如图乙所示，分析发现，这些数据点明显偏离期待中的直线，且气体体积越小偏离越__大__，小明认为这种偏差是由活塞与注射器壁之间存在摩擦引起的．你认为小明的观点是否正确？答：__不正确__．
次数 V/mL p/×103Pa
1 4 204.1
2 6 157.2
3 8 120.0
4 10 105.0
5 12 88.9
6 14 78.3
7 16 70.7
乙 丙
(3) 为了进一步分析实验数据存在偏差的原因，请在图丙中作出-V图线．
答案：见解析
(4) 分析-V图线，可以得出实验数据存在偏差的原因是__实验时注射器的空气向外发生了泄漏__．
(5) 为了减小实验误差，实验小组想改进实验器材，请你提出一个合理建议：__为了减小实验误差，防止气体泄漏，故增加连接处密封性，在注射器活塞上加上润滑油．__．
解析：(1) 实验过程中为保持注射器内气体温度不变，改变气体体积时过快会导致气体升温，故应该缓慢改变．
(2) 根据图像可得，气体体积越小偏离越大．
活塞与注射器壁之间存在摩擦，不影响气压与气体体积，故小明观点不正确．
(3) 根据描出的点迹作图，用平滑的曲线连接各点，如图所示
(4) 分析-V图线，结合图表，pV的乘积变小，故实验时注射器的空气向外发生了泄漏．
(5) 为了减小实验误差，防止气体泄漏，故增加连接处密封性，在注射器活塞上加上润滑油．
考向3　实验拓展创新
本实验的创新有两个视角：
视角一：不改变实验目的，实验目的仍然是探究一定质量的理想气体温度不变时，压强与体积间的关系．但在测量压强时可以引入压强传感器和计算机．实验仪器还可以改用U形管．应用传感器结合计算机完成数据的采集和处理，使探究气体等温变化的规律的实验更形象．
如图所示，研究对象是注射器中的空气柱．气体压强传感器通过塑料管与注射器相连．由注射器壁上的刻度可以读出气体的体积V；由压强传感器测得的压强值 p 在计算机屏幕上可以实时显示．这样就可以获得不同体积时气体压强的数值．由计算机作出气体的p-V图像，就可以判断p与V是否具有反比例函数的关系．
视角二：不改变实验装置，可以探究温度变化时p-V间的关系，以及压强不变时V-T间的关系．
　如图甲所示，用一个带有刻度的注射器及DIS来探究一定质量气体的压强和体积关系．
甲
(1) 本实验所研究的对象是__注射器中封闭的气体__；它的体积可用__注射器的刻度__直接读出．
(2) 在验证玻意耳定律的实验中，如果用实验所得数据在图乙所示的p-图像中标出，可得图中__乙__线．如果实验中使一定质量气体的体积减小的同时，温度逐渐升高，则根据实验数据描出图中__甲__线(均填“甲”、“乙”或“丙”)．
乙
解析：(1) 根据题意可知，本实验探究一定质量气体的压强和体积关系，则研究对象为注射器内封闭的气体，气体的体积可以通过注射器刻度直接读出．
(2) 在验证玻意耳定律的实验中，根据理想气体状态方程＝C可得p＝CT·，可知p与成正比，故图像为题图中的乙线；如果实验中使一定质量气体的体积减小的同时，温度逐渐升高，由上述分析可知，p与的图像的斜率将变大，故图像为题图中的甲线．
1．(2025·广东东莞七校联考)在“探究气体等温变化的规律”实验中，实验装置如图所示．用注射器封闭一定质量的空气，连接到气体压强传感器上，用气体传感器测量封闭气体的压强，用注射器刻度读出气体体积．
(1) 多次改变封闭气体的体积，测量出不同体积时气体的压强，用电脑记录下来，并生成p-V图像如图所示，由图可猜测p与V可能__成反比__(填“成正比”“成反比”或“不成比例”)．
(2) 实验完成后，某同学作出的图像如图所示(其中实线为实验所得，虚线为参考双曲线的一支)，造成这一现象的原因可能是__BC__．
A．操作实验时用手握住注射器
B．实验时环境温度降低了
C．注射器内气体向外泄漏
D．有气体进入注射器内
解析：(1) 根据图线进行猜测，p与V可能成反比．
(2) 实线与虚线进行比较，当体积V一定时，实验中气体压强偏小，结合理想气体状态方程可知，气体温度降低，即实验时环境温度降低；当压强一定时，实验中气体体积偏小，说明可能注射器内气体向外泄露．故选BC．

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