提能訓(xùn)練練案[82]1．用注射器做“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示。(重力加速度為g)(1)若測得注射器的全部刻度長為l，由注射器的刻度直接讀出其容積為V，由天平測得注射器的活塞和鉤碼框架的總質(zhì)量為m1，由氣壓計(jì)讀出大氣壓強(qiáng)為p0。當(dāng)框架兩側(cè)對(duì)稱懸掛鉤碼總質(zhì)量為m2時(shí)，氣體壓強(qiáng)為________________；去掉鉤碼，用彈簧測力計(jì)豎直向上拉框架，測得拉力為F，則氣體壓強(qiáng)為________________。(2)某同學(xué)測出了注射器內(nèi)封閉氣體的幾組壓強(qiáng)p和體積V的值后，用p作縱軸、eq\f(1,V)作橫軸，畫出p－eq\f(1,V)圖像如圖乙、丙、丁所示，則乙產(chǎn)生的可能原因是________；丙產(chǎn)生的可能原因是________；丁產(chǎn)生的可能原因是________。(填選項(xiàng)前的字母)A．各組的p、eq\f(1,V)取值范圍太小B．實(shí)驗(yàn)過程中有漏氣現(xiàn)象C．實(shí)驗(yàn)過程中氣體溫度升高D．在計(jì)算壓強(qiáng)時(shí)，沒有計(jì)入由于活塞和框架的重力引起的壓強(qiáng)[答案](1)p0＋eq\f(m1＋m2gl,V)p0＋eq\f(m1g－Fl,V)(2)DCB[解析](1)框架兩側(cè)加鉤碼時(shí)，對(duì)活塞受力分析有pS＝p0S＋m1g＋m2g，可得氣體壓強(qiáng)p＝p0＋eq\f(m1g＋m2g,S)，而S＝eq\f(V,l)，所以p＝p0＋eq\f(m1＋m2gl,V)；去掉鉤碼，向上加拉力F時(shí)，對(duì)活塞受力分析有p′S＋F＝p0S＋m1g，可得氣體壓強(qiáng)p′＝p0＋eq\f(m1g－Fl,V)。(2)題圖乙中圖線的交點(diǎn)在橫軸上，即測量的壓強(qiáng)為0時(shí)就有一定的體積，因此在測量過程中壓強(qiáng)的測量值小于真實(shí)值，可能是在計(jì)算壓強(qiáng)時(shí)，沒有計(jì)入由于活塞和框架的重力引起的壓強(qiáng)，故選D；題圖丙中圖線向上彎曲，可能是實(shí)驗(yàn)過程中氣體溫度升高，故選C；題圖丁中圖線向下彎曲，可能是實(shí)驗(yàn)過程中有漏氣現(xiàn)象，導(dǎo)致p、V乘積減小，故選B。2．用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)與體積關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)逐一連接；②移動(dòng)活塞，記錄注射器的刻度值V，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p；③用V－eq\f(1,p)圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出如圖2所示圖線；(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________________________________________________________________。(2)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_________________________________和______________________________。(3)如果實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，但如圖所示的V－eq\f(1,p)圖線不過原點(diǎn)，則V0代表______________________________________________________。(4)小明同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)緩慢推動(dòng)活塞，并記錄下每次測量的壓強(qiáng)p與注射器刻度值V。在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)壓強(qiáng)傳感器軟管脫落，他重新接上后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，其余操作無誤。V－eq\f(1,p)關(guān)系圖像應(yīng)是________。[答案](1)在注射器活塞上涂潤滑油(2)移動(dòng)活塞要緩慢不能用手握住注射器封閉氣體部分(3)注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位的氣體體積(4)B[解析](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滑油。(2)為了保證溫度不變，應(yīng)減小外界做功以及外部熱量影響，故在實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)活塞要緩慢；不能用手握住注射器封閉氣體部分。(3)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的V－eq\f(1,p)圖線是過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線。在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出如圖2所示的V－eq\f(1,p)圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)，該圖線的方程為V＝k·eq\f(1,p)－b，說明試管中氣體的體積小于實(shí)際的封閉氣體的體積，結(jié)合實(shí)驗(yàn)的器材可知，截距V0代表注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位的氣體體積。(4)根據(jù)pV＝C可知V＝eq\f(C,p)，當(dāng)質(zhì)量發(fā)生改變后(設(shè)質(zhì)量變大)，V與eq\f(1,p)仍成正比，斜率比原來大，畫出脫落后測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的那部分V－eq\f(1,p)圖線如圖B所示，故B正確。3．某同學(xué)通過圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，利用玻意耳定律來測定一顆形狀不規(guī)則的石子的體積。實(shí)驗(yàn)步驟：①將石子裝進(jìn)注射器，插入活塞，再將注射器通過軟管與傳感器A連接；②移動(dòng)活塞，通過活塞所在的刻度讀取了多組氣體體積數(shù)據(jù)V，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)；③建立直角坐標(biāo)系。(1)在實(shí)驗(yàn)操作中，下列說法正確的是________。A．圖甲中，傳感器A為壓強(qiáng)傳感器B．在步驟①中，將注射器與傳感器A連接前，應(yīng)把注射器活塞移至注射器最右端位置C．操作中，不可用手握住注射器封閉氣體部分，是為了保持封閉氣體的溫度不變D．若實(shí)驗(yàn)過程中不慎將活塞拔出注射器，應(yīng)立即將活塞插入注射器繼續(xù)實(shí)驗(yàn)(2)為了在坐標(biāo)系中獲得直線圖像，若取y軸為V，則x軸為________eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(選填“\f(1,p)”或“p”))。(3)選擇合適的坐標(biāo)后，該同學(xué)通過描點(diǎn)作圖，得到的圖像如圖乙所示，若不考慮傳感器和注射器連接處的軟管容積帶來的誤差，則石子的體積為________；若考慮該誤差影響，測得軟管容積為V0，則石子的體積為________。[答案](1)AC(2)eq\f(1,p)(3)bb＋V0[解析](1)該氣體發(fā)生等溫變化，從注射器的刻度上讀出體積，因此傳感器A為壓強(qiáng)傳感器，A正確；在步驟①中，將注射器與傳感器A連接前，應(yīng)使注射器封住一定質(zhì)量的氣體，因此不應(yīng)將活塞移至注射器最右端，B錯(cuò)誤；操作中，不可用手握住注射器封閉氣體部分，是為了保持封閉氣體的溫度不變，C正確；若實(shí)驗(yàn)過程中不慎將活塞拔出注射器，氣體的質(zhì)量發(fā)生變化，因此以上數(shù)據(jù)全部作廢，應(yīng)重新做實(shí)驗(yàn)，D錯(cuò)誤。(2)作出圖像為一條直線，根據(jù)玻意耳定律pV＝C可得V＝Ceq\f(1,p)，故x軸應(yīng)為eq\f(1,p)。(3)設(shè)石子體積為V1，若不考慮傳感器和注