Question

用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图1所示，用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究气体的压强与体积关系．实验中气体的质量保持不变，气体的体积直接读出，气体的压强是由图中压强传感器等计算机辅助系统得到．请回答下列有关问题．

（1）完成本实验的基本要求是（多选）

 

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．
（2）甲同学在做本实验时，按实验要求组装好实验装置，然后缓慢推动活塞，使注射器内空气柱从初始体积20.0mL减为12.0mL．实验共测出五组数据，每次体积值直接从注射器的刻度读出并输入计算机，同时由压强传感器测得对应体积的压强值．实验完成后，计算机屏幕上显示出如下表所示的实验结果：

序号	V（mL）	p（×105Pa）	pV（×105Pa?mL）
1	20.0	1.001 0	20.020
2	18.0	1.095 2	19.714
3	16.0	1.231 3	19.701
4	14.0	1.403 0	19.642
5	12.0	1.635 1	19.621

仔细观察不难发现，pV（×10⁵Pa?mL）一栏中的数值越来越小，造成这一现象的原因可能是 （单选）

 

A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大．
B．实验时环境温度增大了．
C．实验时外界大气压强发生了变化．
D．实验时注射器的空气向外发生了泄漏．
（3）根据你在第（2）题中的选择，为了减小误差，你应当采取的措施是：

 

．
（4）乙同学实验操作规范正确，根据实验数据画出如图2所示的V-1/p图线不过坐标原点，则截距b代表

 

．

Answer 1

分析：（1）玻意耳定律成立的前提是等温且质量一定；
（2）根据理想气体状态方程测量；
（3）防止漏气，可以增加连接处密封性，在注射器活塞上加润滑油；
（4）注射器与压强传感器连接部位的气体体积；

解答：解：（1）A、B、本实验的条件是：温度不变、气体质量一定，所以要在等温条件下操作，注射器密封性要好．故A正确、B正确．
C、本实验研究质量一定的气体压强与体积的关系，不需要测量气体的质量．故C错误．
D、本实验研究气体的压强和体积的比例关系，单位无需统一为国际单位．故D错误
故选AB；
（2）A、实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不会影响气压与体积，故A错误；
B、实验时环境温度增大了，根据理想气体状态方程

PV

T

=C，PV乘积变大，故B错误；
C、封闭气体压强与外界大气压强无关，故C错误；
D、实验时注射器的空气向外发生了泄漏，根据理想气体状态方程

PV

T

=C，常数C与质量有关，变小，故PV乘积减小，故D正确；
故选D；
（3）增加连接处密封性，在注射器活塞上加润滑油；
（4）注射器与压强传感器连接部位的气体体积；
故答案为：（1）AB； （2）D；（3）增加连接处密封性，在注射器活塞上加润滑油；（4）注射器与压强传感器连接处细管内气体体积．

点评：本题关键明确实验原理，知道实验误差的来源，会减小实验误差，一些实际问题要通过实验去体会．