题目内容
为了测量所采集的某种植物种子的密度,一位同学进行了如下实验:(1)取适量的种子,用天平测出其质量,然后将几粒种子装入注射器内;
(2)将注射器和压强传感器相连,然后缓慢推动活塞至某一位置,记录活塞所在位置的刻度V,压强传感器自动记录此时气体的压强p;
(3)重复上述步骤,分别记录活塞在其它位置的刻度V和记录相应的气体的压强p(见下表);
(4)根据记录的数据,作l/p-V图线,并推算出种子的密度.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
V(ml) | 22.0 | 20.0 | 18.0 | 16.0 | 14.0 | 12.0 |
p(×105Pa) | 1.000 | 1.138 | 1.338 | 1.567 | 1.931 | 2.512 |
(×10-6 Pa-1) | 10 | 8.79 | 7.47 | 6.38 | 5.18 | 3.98 |
(6)根据图线,可求得种子的总体积约为 ml (即cm3).
(7)如果测得这些种子的质量为7.86×10-3 kg,则种子的密度为 kg/m3.
(8)如果在上述实验过程中,操作过程中用手握住注射器,使注射器内气体的温度升高,那么,所测种子的密度值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
【答案】分析:注射器中的气体发生的是等温变化,根据玻意耳定律,PV=C,所以气体体积趋向于0时,P趋向于无穷大.从-V图象知,横轴截距表示种子的体积.再根据密度公式求出密度.当气体温度升高,气体的体积趋于膨胀,更难被压缩,所作的-V图线与横轴的交点将向右平移,所测种子体积偏大,密度偏小.
解答:解:根据玻意耳定律,PV=C,当趋向于0,则,气体体积趋向于0,从-V图象知,横轴截距表示种子的体积为:5.6 (±0.2)ml.根据=1.40×103 (±0.2×103)kg/m3.当气体温度升高,气体的体积趋于膨胀,更难被压缩,所作的-V图线与横轴的交点将向右平移,所测种子体积偏大,密度偏小.
故本题答案为:5.6 (±0.2),1.40×103 (±0.2×103),偏小
点评:解决本题的关键是掌握图象截距的含义,如在此图中,横轴截距就表示种子的体积.
解答:解:根据玻意耳定律,PV=C,当趋向于0,则,气体体积趋向于0,从-V图象知,横轴截距表示种子的体积为:5.6 (±0.2)ml.根据=1.40×103 (±0.2×103)kg/m3.当气体温度升高,气体的体积趋于膨胀,更难被压缩,所作的-V图线与横轴的交点将向右平移,所测种子体积偏大,密度偏小.
故本题答案为:5.6 (±0.2),1.40×103 (±0.2×103),偏小
点评:解决本题的关键是掌握图象截距的含义,如在此图中,横轴截距就表示种子的体积.
练习册系列答案
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【物理——选修3-3模块】
为了测量所采集的某种植物种子的密度,一位同学进行了如下实验:
①取适量的种子,用天平测出其质量,然后将种子装入注射器内;
②将注射器和压强传感器相连,然后缓慢推动活塞至某一位置,记录活塞所在位置的刻度V,压强传感器自动记录此时气体的压强p;
③重复上述步骤,分别记录活塞在其他位置的刻度V和记录相应的气体的压强p(见下表);
④根据记录的数据,作1/pV图线,并推算出种子的密度。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
V(mL) | 22.0 | 20.0 | 18.0 | 16.0 | 14.0 | 12.0 |
p(×105 Pa) | 1.000 | 1.138 | 1.338 | 1.567 | 1.931 | 1.512 |
(×10-6 Pa-1) | 10 | 8.79 | 7.47 | 6.38 | 5.18 | 3.98 |
(1)根据表中数据,在右图中画出了该实验的1/pV关系图线。
根据图线,可求得种子的总体积约为____________________mL(即cm3)。
(2)完成本实验的基本要求是____________________
A.在等温条件下操作 B.封闭气体的容器密封良好
C.必须弄清所封闭气体的质量 D.气体的压强和体积必须用国际单位