Question

某同学在做“验证温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，实验过程为：缓慢推动注射器活塞，记录下了一组气体体积值，并同时由连接计算机的压强传感器测得对应体积的压强值，将数据输入计算机处理后，得到了V-1/p关系图线．第一次实验得到图线a，如图所示．该同学检查了装置以后，没有找到误差原因，于是又重新进行了第二次和第三次实验，结果分别得到图线b和图线c．（设实验过程中，环境温度没有变化）

（1）根据图线a和b分析，第一次实验和第二次实验得到的图线不同，其可能的原因是

 

（A）两次实验记录的数据不同，
（B）两次实验封闭的气体质量不同，
（C）两次实验注射器活塞与筒壁间的摩擦力不同，
（D）两次实验时外界大气压不同．
（2）图线c出现了一小段曲线，产生这一现象的可能原因是：

 

．
（3）根据图线a、b、c，试分析造成三次实验图线都不过原点且交于纵坐标上同一点的可能原因是：

 

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Answer 1

分析：（1）图象是直线，符合玻意耳定律，两条图象不重合，可能是温度不同，也可能是气体质量不同；
（2）根据理想气体状态方程公式

PV

T

=C，由于PV增加，故可能是T增加，也可能是C增加，C与气体的质量成正比；
（3）当

1

P

=0时，气体被压缩至体积为零，但不通过坐标原点，说明有杂质．

解答：解：（1）根据理想气体状态方程

PV

T

=C，图象是直线，符合玻意耳定律，两条图象不重合，可能是温度不同，也可能是气体质量不同（即常数C不同）；
而题目明确实验过程中，环境温度没有变化，故ACD错误，B正确；
（2）通过图象分析发现斜率k在增加，即PV的乘积在增加，根据理想气体状态方程公式

PV

T

=C，由于PV增加，故可能是T增加，也可能是C增加，即气体质量增加；
而题目明确实验过程中，环境温度没有变化，故一定是气体质量增加了；
（3）当

1

P

=0时，气体被压缩至体积为零，但不通过坐标原点，说明有杂质；
故答案为：（1）B，（2）漏进气体或温度升高，（3）注射器内含有杂质．

点评：本题关键明确实验原理，特别是数据处理的技巧，第3问是测量杂质体积的方法．