压强与体积的关系

压强与体积的关系

-

2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训

专题77探究等温情况下一定质量的气体压强和体积的关系

特训目标特训内容

目标1

传统原型实验（

1T

—

5T

）

目标2

创新实验（

6T

—

10T

）

【特训典例】

一、传统原型实验

1

．某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。

（

1

）关于该实验，下列说法正确的是

___________

A

．实验前应将注射器的空气完全排出

B

．空气柱体积变化应尽可能的快些

C

．空气柱的压强随体积的减小而减小

D

．作出

1

p

V



的图像可以直观反映出

p

与

V

的关系

（

2

）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，

得到的

pV

图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为

T

1___________

T

2

（选填

“<”“=”

或

“>”

）。

（

3

）为了能最直观地判断气体压强

p

与气体体积

V

的函数关系，应作出

___________

（选填

“

pV

”

或

“

1

p

V



”

）图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条

___________

线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。

（

4

）另一小组根据实验数据作出的

1

V

p



图线如图丙所示，若实验操作规范正确，则图线

不过原点的原因可能是

___________

。

【答案】

D>

1

p

V



过原点的倾斜直线传感器与注射器间有气体，传感器与注射器

间气体的体积

【详解】（

1

）

[1]A

．实验是以注射器内的空气为研究对象，所以实验前注射器内的空气不能

完全排出，故

A

错误；

B

．空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动注射器保证气体温度不变，故

B

错误；

C

．气体发生等温变化，空气柱的压强随体积的减小而增大，故

C

错误；

D

．

1

p

V



图像是一条倾斜的直线，作出

1

p

V



图像可以直观反映出

p

与

V

的关系，故

D

正确。

故选

D

。

（

2

）

[2]

在

pV

图像中，根据

pV

C

T



，即pVCT

，可知离坐标原点越远的等温线温度越

高，故

12

TT

。

（

3

）

[3]

由玻意耳定律可知一定质量的理想气体温度不变时，压强与体积成反比，故为了能

最直观地判断气体压强

p

与气体体积

V

的函数关系，应作出

1

p

V



图像。

[4]

如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线，就说明一定质量的气体在温度

不变时，其压强与体积成反比。

（

4

）

[5]

另一小组根据实验数据作出

1

V

p



像如题图丙所示，若他们的实验操作无误，造成

图像不过原点的原因可能是试管中的气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验器材

可知，实验时未考虑注射器前端与橡胶塞连接处的气体。

2

．某实验小组用如图所示的装置探究气体做等温变化的规律。已知压力表通过细管与注射

器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。压力表中读取空气柱的压强，从注

射器旁的刻度尺中读取空气柱的长度。

（

1

）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是

________________

；

（

2

）实验过程中，下列说法正确的是

________

；

A

．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出

B

．推拉活塞时，手不可以握住整个注射器

C

．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的示数

（

3

）某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强

p

和体积

V

的值后，以

p

为纵轴、

1

V

为

横轴，画出图像如图所示，则产生的可能原因是

________

。

A

．实验过程中有漏气现象

B

．实验过程中气体温度降低

C

．实验过程中气体温度升高

【答案】注射器上涂上润滑油

BC

【详解】（

1

）

[1]

为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是给注射器涂上润

滑油防止漏气。

（

2

）

[2]A

．若急速推拉活塞，则有可能造成等温条件不满足的现象，所以应缓慢推拉活塞，

故

A

错误；

B

．手握活塞会使温度变化，所以推拉活塞时，手不可以握住整个注射器，故

B

正确；

C

．活塞移至某位置时，应等状态稳定后，记录此时注射器内气柱的长度和压力表的示数，

故

C

错误。

故选

B

。

（

3

）

[3]

图像发生了弯曲，说明在实验中温度发生了变化，因图像向上弯曲，故温度升高了。

故选

C

。

3

．使用如图甲装置做

“

探究气体压强与体积的关系

”

的实验，已知压力表通过细管与注射器

内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。

（

1

）本实验的研究对象是

____

（从图甲文字中选填），实验中应保持不变的参量是

____

。

（

2

）甲同学在实验中，测得的实验数据如下表所示，仔细观察

“

p·V

”

一栏中的数值，发现越

来越小，造成这一现象的可能原因是

______

。

序号

V

/mL

p

/

（

×105Pa

）

p·V

/

（

×105Pa·mL

）

120.01.001020.020

218.01.095219.714

316.01.231319.701

414.01.403019.642

512.01.635119.621

A

．实验时注射器柱塞与筒壁间的摩擦力越来越大

B

．实验时环境温度升高了

C

．实验时外界大气压强发生了变化

D

．实验时注射器内的气体向外发生了泄漏

（

3

）实验过程中，下列操作正确的是

____

。

A

．推拉柱塞时，动作要快

B

．柱塞涂润滑油主要是为了减小摩擦

C

．玻璃管外侧刻度均匀，但并非准确地等于

1cm

、

2cm…

，这对实验结果的可靠性不会有影

响

（

4

）乙同学在实验中操作规范，读数正确，经描点连线得

1

V

p



图像，如图乙，已知图像

是一条倾斜直线，但未过原点，其原因可能是

________

。

【答案】空气柱温度

DC

连接压力表和注射器内空气柱的细管中有气体未计

入

【详解】（

1

）

[1][2]“

探究气体压强与体积的关系

”

的实验中研究对象是空气柱；实验中应保

持不变的参量是温度。

（

2

）

[3]

根据理想气体状态方程有

pV

C

T



其中常量

C

与气体的种类和气体质量有关，实验

中发现

“

p·V

”

值越来越小，可知造成这一现象的可能原因是温度降低或气体质量减小。

故选

D

。

（

3

）

[4]A

．本实验条件是温度不变，故推拉柱塞时，动作要慢，选项

A

错误；

B

．柱塞涂润滑油主要是为了封闭气体，保证气体质量一定，其次是为了减小摩擦，选项

B

错误；

C

．玻璃管外侧刻度均匀即可，具体刻度值对实验结果的可靠性不会有影响，选项

C

正确。

故选

C

。

（

4

）

[5]

1

V

p



图像是一条倾斜直线，但未过原点，这是因为连接压力表和注射器内空气柱

的细管中有气体未计入。

4

．物理小组的同学们利用图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。实验步骤如下：

①

将注射器下端开口处套上橡胶套，和柱塞一起把一段空气柱封闭；

②

已知空气柱的横截面积为

S

，通过刻度尺读取空气柱的长度

L

，可得空气的体积VLS；

③

从与注射器内空气柱相连的压力表读取空气柱的压强

p

；

④

把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强，获取空气柱的体积

V

和压强

p

的几组数据；

⑤

将各组数据在坐标纸上描点，绘制曲线，得出温度不变时气体压强与体积的关系。

完成下列填空：

（

1

）实验时要缓慢地移动柱塞，原因是

_______

。

A

．使外界对气体做功减小

B

．能与环境充分热交换，保持气体温度不变

C

．保证气体质量不变

D

．防止注射器晃动而不便于测体积

（

2

）小明同学根据测量结果，做出

p

-

V

图像，如图乙所示，

________

（填

“

能

”

或

“

不能

”

）根

据绘制的图线直接得到空气柱的压强跟体积的关系。

（

3

）小军同学根据测量结果，做出

V

-

1

p

图像，如图丙所示，图线不过原点，则

V

0代表

_________

，体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，说明气体的温度

________

（填

“

升高

”

或者

“

降低

”

）。

【答案】

B

不能注射器下面橡胶套内气体体积或压力传感器内气体体积升高

【详解】（

1

）

[1]

为减小实验误差，应缓慢移动柱塞，以防止柱塞移动过快时气体的温度发

生变化，使柱内空气温度始终与外界空气温度相同，故选

B

。

（

2

）

[2]

因为曲线所表示的函数关系不清楚，则不能根据绘制的图线直接得到空气柱的压强

跟体积的关系；应该先猜想大约反比关系，再作

1

p

V

-

图像，如果图线是过原点的倾斜直线，

可以判断空气柱的压强跟体积成反比。

（

3

）

[3]

体积读数值比实际值大

V

0。根据

0

PVVC

，

C

为定值，则

0

C

VV

P



如果实验

操作规范正确，但如图所示的

1

V

P



图线不过原点，则

V

0代表注射器下面橡胶套内气体体积

或压力传感器内气体体积；

[4]

V

增大到一定程度后，图像偏离直线，而且是向上偏离，图线斜率变大，而

1

V

P



图像的

斜率表示温度，即温度升高。

5

．用图甲所示探究气体等温变化的规律。

（

1

）关于该实验下列说法正确的是

___________

。

A

．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油

B

．应快速推拉柱塞

C

．为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞

D

．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位

（

2

）测得多组空气柱的压强

p

和体积

V

的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，以

p

为纵坐标，以

1

V

为横坐标在坐标系中描点作图。小明所在的小组压缩气体时漏气，则用上

述方法作出的图线应为图乙中的

___________

（选填

“①”

或

“②”

）。

（

3

）为更准确地测出气体的压强，小华用压强传感器和注射器相连，得到某次实验的

pV

图如图丙所示，究其原因，是温度发生了怎样的变化

___________

A

．一直下降

B

．先上升后下降

C

．先下降后上升

D

．一直上升

（

4

）某同学将注射器活塞移动到体积适中的位置时，接上软管和压强传感器，通过

DIS

系

统记录下此时的体积

0

V

与压强

0

p

，然后记录

5

组数据，作

1

p

V



图。在软管内气体体积V

不可忽略时，

1

p

V



图像为双曲线，试用玻意耳定律分析，该双曲线的渐近线（图中的虚线）

方程是

p

___________

。（用

0

V

、

0

p

、

V

表示）

（

5

）实验中若使用传感器采集数据，则柱塞与针筒间的摩擦对实验结果

pV

乘积值的影响

是

___________

（选填

“

偏大

”

、

“

偏小

”

、

“

无影响

”

）。

【答案】

AD##DA②B0

0

Δ

Δ

VV

p

V









无影响

【详解】（

1

）

[1]A

．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，故

A

正确；

B

．为减少摩擦产生的热量带来的影响，应缓慢推拉柱塞，故

B

错误；

C

．用手握注射器，会造成气体温度变化，故

C

错误；

D

．只需关注图像斜率的变化即可探究压强跟体积的关系，注射器旁的刻度尺只要刻度分布

均匀即可，可以不标注单位，故

D

正确。故选

AD

。

（

2

）

[2]

理论上

1

pTC

V



，

1

p

V



应是一条过原点的倾斜直线，然而压缩气体时漏气，则

1

V

大于理论值，即应为图乙中的

②

。

（

3

）

[3]

根据理想气体状态方程

pV

C

T



有

pVTC

则压强与体积的乘积越大，温度越大，

由图可以发现，温度先上升后下降。故选

B

。

（

4

）

[4]

被封闭气体的初始体积为

0

VV

，压强为

0

p

，末状态的体积为VV，压强为

p

，

根据玻意耳定律

00

()()pVVpVV

解得0

0

VV

pp

V







该双曲线的渐近线方程是

0

0

Δ

Δ

VV

p

V









。

（

5

）

[5]

气体压强由传感器测得，体积由注射器刻度测得，均与活塞与针筒之间的摩擦无关，

则柱塞与针筒间的摩擦对实验结果

pV

乘积值无影响。

二、创新实验

6

．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（

a

）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的关系。实验中气体的质量

保持不变，气体的体积可直接读出，气体的压强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

____

。

A

．在等温条件下操作

B

．封闭气体的容器密封良好

C

．必须测出所封闭气体的质量

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

（

×105PamL）

120.01.001020.020

218.01.095219.714

316.01.231319.701

414.01.403019.642

512.01.635119.621

仔细观察不难发现，

pV

（

×105PamL

）一栏中的数值越来越小，造成这一现象的原因可能

是

____

。

A

．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大

B

．实验时环境温度升高了

C

．实验时外界大气压强发生了变化

D

．实验时注射器中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（

b

）所示的

1

V

p



图线，图线不过坐

标原点，则图中

b

代表

____

。

【答案】

AB##BAD

在注射器活塞上加润滑油注射器与压强传感器连接处细管内

的气体体积

【详解】

①[1]AB

．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，

且注射器密封性要好，故

AB

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，单位无须统一为国际单位，故

D

错误。故选

AB

。

②[

２

]A

．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不会影响压强与体积，故

A

错误

;

B

．实验时环境温度升高了，根据理想气体状态方程

pV

C

T



，可得

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

．实验时注射器中的空气向外发生了泄漏，根据理想气体状态方程

pV

C

T



，常数

C

与气

体质量有关，质量变小，

pV

乘积减小，故

D

项正确。

③[3]

根据第

②

问解析可知，在实验的过程中发生漏气，为了防止漏气，应当在注射器活塞

上加润滑油，来增加注射器的密封性。

④[4]

根据理想气体状态方程

pV

C

T



可知，画出的

1

V

p



图线应是过坐标原点的直线。在实

际的实验过程中实验操作规范正确，根据实验数据画出的如题图（

b

）所示的

1

V

p



图线不

过坐标原点，该图线的方程为

1

Vkb

p



说明注射器中的气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验的器材可知，

b

代表注射器与压强传感器连接处细管内的气体体积。

7

．某实验小组同学用

DIS

研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系，实验装置如

图所示，实验中通过注射器上的刻度读出气体体积

V

，用气体体压强传感器记录气体压强

p

，

研究气体压强和体积的关系。

（

1

）关于本实验过程中的说法正确的是

______

。

A

．需要用天平测出注射器活塞的质量，并将注射器竖直固定在铁架台上

B

．推拉活塞时，为了稳定，手要握住注射器筒

C

．推拉活塞时，为了读数准确，动作要快

D

．活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量

（

2

）实验之前，在注射器的内壁和活塞之间涂一些润滑油，除了可以减小两者之间的摩擦

之外，主要作用是

______

。

（

3

）某同学在做实验时，按实验要求组装好实验装置，然后按实验要求推动活塞，使注射

器内空气体积发生变化，实验数据如下表所示，请在图中作出

V

与

1

p

的关系图像。

____

序号1234567

V

/mL6

p

/

（510Pa

）1.0381.1601.3111.5121.7842.1782.793

1

p

/

（5110Pa

）0.9630.8620.7630.6610.5610.4590.358

（

4

）根据图像可知软管中气体的体积为

______mL

（结果保留两位有效数字）。

（

5

）另一小组在做此实验时，将注射器活塞置于刻度为

10mL

处，然后将注射器连接压强

传感器并开始实验，气体体积

V

每增加

1mL

测一次压强

p

，最后得到如图所示的图像。由此

可推断图线弯曲的可能原因是在实验过程中

______

。

A

．注射器内气体温度升高

B

．注射器内气体温度降低

C

．注射器中有异物

D

．连接软管中存在气体

【答案】

D

提高活塞密封性，防止漏气

1.2

（

1.1-1.3

均算正确）

B

【详解】（

1

）

[1]A

．该实验是研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系，不需要用

到注射器活塞的质量，故

A

错误；

B

．推拉活塞时，手不能握住注射器筒，防止对其起到加热作用，故

B

错误；

C

．推拉活塞时，动作要慢，使温度与环境温度保持一致，故

C

错误；

D

．活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量，故

D

正确。

故选

D

。

（

2

）

[2]

实验之前，在注射器的内壁和活塞之间涂一些润滑油，除了可以减小两者之间的摩

擦之外，主要作用是提高活塞密封性，防止漏气；

（

3

）

[3]

根据表中数据描点连线，如下图所示

（

4

）

[4]

设软管中气体体积为

0

V

，由图像可知体积的读数值比实际值小

0

V

，依据

0

()pVVC

C

为定值，则有

0

C

VV

p



可得软管中气体的体积为图线的纵轴截距，由图像可得

0

1.2mLV

（

5

）

[5]A

．注射器内气体温度升高，根据

pV

C

T



可知当

T

增大时，

pV

会增大，此时图线

应向上弯曲，故

A

错误；

B

．同理可得，当

T

减小时时，

pV

会减小，此时图线应向下弯曲，故

B

正确；

C

．注射器中有异物不会影响图线的斜率，故

C

错误；

D

．连接软管中存在气体可视为被封闭的气体总体积的一部分，不会影响斜率，故

D

错误。

故选

B

。

8

．某同学设计了如图甲所示的装置来探究

“

气体温度不变时压强随体积变化规律

”

的实验，

注射器导热性能良好，用橡皮帽和活塞在注射器内封闭一定质量的理想气体。质量不计的细

绳跨过滑轮，一端系到活塞上，调节滑轮的高度，使左侧细绳拉直时能保持水平，另一端可

以挂钩码。实验时，在细绳的下端依次挂上质量相同的钩码

1

，

2

，

3

，

……

，稳定后通过注

射器的标度读出对应空气柱的体积

V

，并能求出对应气体的压强

p

。已知注射器的最大体积

为

m

V

，刻度全长为

L

，大气压为

0

p

，每个钩码的质量为

m

，重力加速度为

g

。

（

1

）关于本实验的操作，下列说法正确的是

()

A

．为减小误差，每挂上一个钩码后，应平衡后再读出体积。

B

．挂钩码时，为了防止注射器脱落，应用手紧紧握住注射器。

C

．实验前，应将活塞上涂有润滑油，并来回拉动几次。

D

．实验时必须测出封闭气体的温度。

（

2

）若在某次实验中细绳上所挂钩码个数为

n

，则平衡后对应气体的压强为

__________

（用

题目中已知量表示）

（

3

）该同学根据测得气体的体积和对应的压强，做出了

1

V

p



图像，如图乙所示，图线不

过原点，则纵坐标

b

代表

__________

；体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，可能是由

于气体温度

__________

（填

“

升高

”

或

“

降低

”

）；也可能是由于装置气密性导致气体质量

__________

（填

“

增大

”

或

“

减小

”

）。

【答案】

AC##CA

0

m

nmgL

pp

V



橡皮帽内气体体积升高增大

【详解】（

1

）

[1]A

．每挂上一个钩码后，平衡后，待封闭气体的体积不再发生变化，再读出

体积，可以减小误差，故

A

正确；

B

．挂钩码时，不能用手紧紧握住注射器，因为手的温度会改变封闭气体的温度，使测量结

果不准确，故

B

错误；

C

．实验前，应将活塞上涂有润滑油，并来回拉动几次，可以增加密封性，也可以减小摩擦

带来的误差，故

C

正确；

D

．注射器不隔热，所以实验时封闭气体的温度与外界温度相同，气体做等温变化，不需要

测量温度，故

D

错误。故选

AC

。

（

2

）

[2]

由平衡关系可得mm

0

VV

nmgpp

LL



可得0

m

nmgL

pp

V



（

3

）

[3]

实验操作规范，图线不过原点，则

b

代表注射器橡皮帽内气体的体积；

[4][5]

由

pV

C

T



可知

1

VCT

p



体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，向上偏离，斜率

变大，说明可能是温度升高；公式中的

C

与气体质量有关，斜率变大，也可能是由于装置

气密性导致气体质量增大。

9

．

“

探究气体等温变化的规律

”

的实验中，某研究小组采用图示装置进行探究，用一个带两

根细管的橡皮塞塞紧烧瓶的瓶口，压强传感器通过其中一根不带阀门的细管连通烧瓶中的空

气，另一根带阀门的细管连通注射器，开始时阀门处于关闭状态，注射器针筒的最大刻度线

到阀门之间充满了水；依图示连接好实验器材，运行DIS软件进入实验界面，点击

“

开始记

录

”

后：

①

打开阀门，推注射器活塞向烧瓶内注入适量的水，关闭阀门；

②

待温度与外界相等时，记录气体的压强

p

，并在表格中记录注人的水的体积

V

；

③

保持烧瓶中气体的温度不变，重复实验得到多组实验数据，点击

“

停止记录

”

。

（

1

）实验中通过

_________

测得注入烧瓶中的水的体积。

（

2

）为探究气体等温变化的规律，若采用图像法处理实验数据时，应选择

_______

；

A

．

pV

图像

B

．

1

p

V



图像

C

．

1

V

p



图像

D

．

11

pV



图像

（

3

）根据上述实验数据的图像可以测得

________________

；上述实验中可能影响实验精确

度的因素有

___________

（写出一条即可）。

【答案】注射器针筒上的刻度

C

烧瓶的容积烧瓶密封不严有漏气

【详解】（

1

）

[1]

因为注射器上有刻度，所以可通过注射器上的刻度测得注入烧瓶中的水的

体积；

（

2

）

[2]

设烧瓶体积为

0

V

，由玻意耳定律可得

0

pVVC

可得

0

1

VVC

p



由此可看出应

该作

1

V

p



图像；

（

3

）

[3]

由

0

1

VVC

p



可知，此图像的延长线与

V

轴的交点就是烧瓶的容积

0

V

，所以由图

像可以求出烧瓶的容积；

[4]

影响实验精确度因素有：烧瓶密封不严有漏气，或烧瓶中气体温度有变化，或压强传感

器测量不准确等。

10

．如图为

“

研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化的关系

”

的实验装

置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管

A

臂插入烧瓶中，

B

臂与玻璃管

C

下部用橡胶管连接，

C

管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内。开始时，

B

、

C

内的水银面等高。

（

1

）此实验中研究对象气体是

______

（填

①

烧瓶中气体、

②

烧瓶和

AB

管中的气体或者

③BC

下面软管中的气体）若气体温度升高，为使瓶内气体的体积不变，应将

C

管

________

（填

“

向上

”

或

“

向下

”

）移动，直至

B

内的水银面回到原位置；

（

2

）实验中使瓶内气体的体积不变，多次改变气体温度，用

Δ

t

表示气体升高的摄氏温度，

用

P

表示烧瓶内气体压强。根据测量数据作出的图线是

________

。

A

．

B

．

C

．

D

．

（

3

）同学还想用此实验验证玻意耳定律，在保证温度不变的情况下，寻找体积和压强满足

一定的关系，现在不知道大气压强的具体数值，但大气压强可视为不变。也无法直接测出气

体的体积和

B

管的内径，但该同学通过分析还是可以验证玻意耳定律。

①

保证温度不变的方法是

()

（填

①

保持实验环境温度不变、

②

移动

C

管要迅速、

③

测量数据要快）

②

初始时，

B

，

C

管中水银面等高，然后向上移动

C

管，测量

B

管中水银面比初始状态水银

面上升了

h

，此时，

BC

管中水银面的高度差为

h

，在

h

和

h

都很小的情况下（即

h=0

），

只要

h

和

h

满足

()

关系就可以验证玻意耳定律。

A

．

B

．

C

．

D

．

【答案】

②

向上

C①C

【详解】（

1

）

[1]

由图可知

C

管开口向上，所以

BC

下面软管中的气体的压强等于大气压强与

C

管竖直部分液柱的压强之和，所以实验中是研究

②

烧瓶和

AB

管中的气体在体积不变的条

件下，压强变化与温度变化的关系；

[2]

若气体温度升高，瓶内气体的体积不变，则气体压强增大，所以应将

C

管向上移动，直

至

B

内的水银面回到原位置；

（

2

）

[3]

瓶中气体的体积不变，设初状态压强为

1

p

，温度为

1

T

，气体升高的摄氏温度与升高

的热力学温度相等，则有

Tt

由1

11

p

p

TTT





可得11

11

11

pp

ppTpt

TT



故

C

正确，

ABD

错误。故选

C

；

（

3

）

①[4]

烧瓶

A

可与外界进行热传递，所以保持实验环境温度不变，缓慢移动

C

管，稳

定后在测量数据，故

①

正确；

②[5]

设玻璃管的横截面积为

S

，气体做等温变化，有0011

pVpV

末状态压强与体积为

10

pph

；

10

VVhS

代入上式有

0000

ΔpVphVhS

由于

h

，

h

都很小，即hh可

以忽略，化简得

0

0

h

p

V

h

S



故

C

正确，

ABD

错误。故选

C

。