Question

15．在“用DIS研究在溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)最后得到如圖所示的V-$\frac{1}{p}$圖線．
（1）為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變，實(shí)驗(yàn)中采取的主要措施是在注射器的活塞上涂上潤(rùn)滑油．
（2）若大氣壓強(qiáng)為P₀，注射器內(nèi)氣體初始體積為10cm³，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，注射器內(nèi)氣體體積在4cm³到20cm³范圍內(nèi)變化，則注射器內(nèi)部與外界壓強(qiáng)差的最大值為1.5p₀．
（3）圖線彎曲的可能原因是在V增大過(guò)程中C．
（A）注射器中有異物
（B）連接軟管中存在氣體
（C）注射器內(nèi)氣體溫度升高
（D）注射器內(nèi)氣體溫度降低．

Answer 1

分析 （1）能夠運(yùn)用控制變量法研究?jī)蓚�(gè)物理量變化時(shí)的關(guān)系時(shí)，注意實(shí)驗(yàn)中的操作步驟和一些注意事項(xiàng)；
（2）由玻意爾定律分析氣體的壓強(qiáng)；
（3）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中隨時(shí)間延長(zhǎng)，導(dǎo)致注射器內(nèi)氣體溫度升高，故V--$\frac{1}{P}$圖象的斜率逐漸增大．

解答 解：（1）為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變，實(shí)驗(yàn)中采取的主要措施是在注射器活塞上涂潤(rùn)滑油．這樣可以保持氣密性．
（2）注射器內(nèi)氣體初始體積為10cm³，注射器內(nèi)氣體體積在4cm³到20cm³范圍內(nèi)變化，則最小體積為4cm³，由玻意爾定律：P₁V₁=P₂V₂
所以：${P}_{2}=\frac{{P}_{1}{V}_{1}}{{V}_{2}}=\frac{10}{4}×{P}_{0}=2.5{P}_{0}$
則注射器內(nèi)部與外界壓強(qiáng)差的最大值為：△P_m=P₂-P₁=2.5P₀-P₀=1.5P₀
（3）A、注射器有異物不會(huì)影響圖線的斜率，故A錯(cuò)誤．
B、連接軟管中存在氣體可以視為被封閉的氣體總體積較大，不會(huì)影響斜率，故B錯(cuò)誤．
C、D、注射器內(nèi)氣體溫度升高，由克拉柏龍方程知$\frac{PV}{T}$=C，當(dāng)T增大時(shí)，PV會(huì)增大，故C正確，D錯(cuò)誤．
故答案為：（1）在注射器活塞上涂潤(rùn)滑油；（2）1.5；（3）C

點(diǎn)評(píng) 在語(yǔ)言表達(dá)的時(shí)候我們要準(zhǔn)確把問(wèn)題表達(dá)清楚．如第一問(wèn)中：為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變，實(shí)驗(yàn)中采取的主要措施是_____．　　該問(wèn)的準(zhǔn)確答案應(yīng)是“在注射器的活塞上涂上潤(rùn)滑油”，如填“保持氣密性、加潤(rùn)滑油等”答案就很模糊，沒(méi)有答到位．
另外，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，為了保持封閉氣體的溫度不變，實(shí)驗(yàn)中采取的主要措施是移動(dòng)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．