王浩跟同学们一起探究“一定质量的气体,在温度不变时,其压强跟体积的关系”,实验装置如图甲所示(固定的铁架台未画出).用一支容量为2.5mL的针筒,先将活塞
王浩跟同学们一起探究“一定质量的气体,在温度不变时,其压强跟体积的关系”,实验装置如图甲所示(固定的铁架台未画出).用一支容量为2.5mL的针筒,先将活塞的下底面拉到刚好对准2.5mL的刻度线,用橡皮泥封住针口,然后在活塞上加砝码.他们测出筒上全部刻度的长度为5cm.活塞的质量和活塞与筒壁的摩擦不计,托盘的质量为15g.测量数据如下表:(外界大气压为1×10 5 Pa, g =10N/kg)
实验序号 | 砝码和托盘质量 m /g | 筒内气体体积 V /cm 3 | 筒内气压 P /×10 5 Pa |
1 | 0 | 2.5 | 1 |
2 | 45 | 2.3 | 1.09 |
3 | |||
4 | 195 | 1.8 | 1.39 |
5 | 335 | 1.5 | 1.67 |
6 | 540 | 1.2 | 2.08 |
7 | 750 | 1.0 | 2.5 |
⑴ 他们测得的活塞的横截面积为 m 2 .
⑵ 第三次实验时,所加砝码和活塞的位置如图甲所示,请在表内空格填上数据,并写出筒内气压的计算过程.
⑶ 根据实验数据,请在图乙画出气压随体积变化的图像.
⑷ 根据图像可知,气体压强跟体积的关系是:一定质量的气体,在温度不变时, .
⑴ 0.5×10 -4 ------------------------------------------------------------- 1分
⑵ 托盘和砝码总质量 m =125g ------------------------------------------------ 1分
筒内气体体积 V =2.0cm 3 1分
托盘和砝码的总重力 G = mg =0.125kg×10N/kg=1.25N
外界气体对活塞压力 F 0 = P 0 S =1×10 5 Pa×0.5×10 -4 m 2 =5N --------------------------------------------- 1分
活塞对筒内气体压力 F = F 0 + G =5N+1.25N=6.25N ---------------------------------------------------- 1分
筒内气体压强 p = = =1.25×10 5 Pa ------------------------------------------------------------- 1分
⑶ 图(在图上的7个描点必须正确,连线不光滑不扣分) -------------------- 2分
⑷ 体积越大,压强越小(体积越小,压强越大) ------------------------------ 2分
解析:他们测得的活塞的横截面积为0.5×10 -4 m 2 .托盘和砝码总质量 m =125g托盘和砝码的总重力 G = mg =0.125kg×10N/kg=1.25N外界气体对活塞压力 F 0 = P 0 S =1×10 5 Pa×0.5×10 -4 m 2 =5N活塞对筒内气体压力 F = F 0 + G =5N+1.25N=6.25N筒内气体压强 p = = =1.25×10 5 Pa气体压强跟体积的关系是:一定质量的气体,在温度不变时,体积越大,压强越小。
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