Question

14．如图所示为“研究一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积的关系”实验装置，实验步骤如下：

①把注射器活塞移至注射器满刻度处，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用V-$\frac{1}{p}$图象处理实验数据，得出如图2所示图线．
（1）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢和不能用手握住注射器的封闭气体部分．
（2）如果实验操作规范正确，但如图2所示的V-$\frac{1}{p}$图线不过原点，则V₀代表注射器与压强传感器连接部分气体的体积．
（3）小明同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强p与注射器刻度值V．在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误．V-$\frac{1}{p}$关系图象应是B．

Answer 1

分析 能够运用控制变量法研究两个物理量变化时的关系．
注意实验中的操作步骤和一些注意事项．

解答 解：（1）了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器封闭气体部分．这样能保证装置与外界温度一样．
（2）体积读数值比实际值大V₀ ．根据P（V+V₀）=C，C为定值，则V=$\frac{C}{P}$-V₀ ．如果实验操作规范正确，但如图所示的V-$\frac{1}{P}$图线不过原点，则V₀代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积．
（3）根据PV=C可知$V=\frac{C}{P}$，当质量不变时$V与\frac{1}{P}$成正比，当质量发生改变后（质量变大），$V与\frac{1}{P}$还是成正比，但此时的斜率发生变化，即斜率比原来大，故B正确
故答案为：（1）移动活塞要缓慢，不能用手握住注射器的封闭气体部分；
（2）注射器与压强传感器连接部分气体的体积；
（3）B．

点评 本实验是验证性实验，要控制实验条件，此实验要控制两个条件：一是注射器内气体的质量一定；二是气体的温度一定，运用玻意耳定律列式进行分析．