Question

14．如圖所示為“研究一定質量的氣體在溫度不變的情況下，壓強與體積的關系”實驗裝置，實驗步驟如下：

①把注射器活塞移至注射器滿刻度處，將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一連接；
②移動活塞，記錄注射器的刻度值V，同時記錄對應的由計算機顯示的氣體壓強值p；
③用V-$\frac{1}{p}$圖象處理實驗數(shù)據(jù)，得出如圖2所示圖線．
（1）為了保持封閉氣體的溫度不變，實驗中采取的主要措施是移動活塞要緩慢和不能用手握住注射器的封閉氣體部分．
（2）如果實驗操作規(guī)范正確，但如圖2所示的V-$\frac{1}{p}$圖線不過原點，則V₀代表注射器與壓強傳感器連接部分氣體的體積．
（3）小明同學實驗時緩慢推動活塞，并記錄下每次測量的壓強p與注射器刻度值V．在實驗中出現(xiàn)壓強傳感器軟管脫落，他重新接上后繼續(xù)實驗，其余操作無誤．V-$\frac{1}{p}$關系圖象應是B．

Answer 1

分析 能夠運用控制變量法研究兩個物理量變化時的關系．
注意實驗中的操作步驟和一些注意事項．

解答 解：（1）了保持封閉氣體的溫度不變，實驗中采取的主要措施是移動活塞要緩慢；不能用手握住注射器封閉氣體部分．這樣能保證裝置與外界溫度一樣．
（2）體積讀數(shù)值比實際值大V₀ ．根據(jù)P（V+V₀）=C，C為定值，則V=$\frac{C}{P}$-V₀ ．如果實驗操作規(guī)范正確，但如圖所示的V-$\frac{1}{P}$圖線不過原點，則V₀代表注射器與壓強傳感器連接部位的氣體體積．
（3）根據(jù)PV=C可知$V=\frac{C}{P}$，當質量不變時$V與\frac{1}{P}$成正比，當質量發(fā)生改變后（質量變大），$V與\frac{1}{P}$還是成正比，但此時的斜率發(fā)生變化，即斜率比原來大，故B正確
故答案為：（1）移動活塞要緩慢，不能用手握住注射器的封閉氣體部分；
（2）注射器與壓強傳感器連接部分氣體的體積；
（3）B．

點評 本實驗是驗證性實驗，要控制實驗條件，此實驗要控制兩個條件：一是注射器內氣體的質量一定；二是氣體的溫度一定，運用玻意耳定律列式進行分析．