《其他热学实验》
一、实验题
1. 某小组同学利用如图(??)所示的装置研究一定质量气体的压强与温度的关系.他们在与压强传感
器相连的试管中封闭了一定质量的气体,将温度传感器的热敏元件伸入到试管内部,通过数据采集器和计算机测得试管内气体的压强和温度.实验中,把试管浸在烧杯的冷水中,通过在烧杯中逐次加入热水来改变试管内气体的温度. 温度传感器压强传感器试管热敏元件(??)
(1)该组同学在先后三次实验中获得了三组实验数据,通过计算机绘出的?????图象分别如图(??)中的a、b、c所示,其中三条线不重合的原因是______;
(2)如果图中??1为已知量,则图线a的函数表达式为______;
(3)如果某次实验中,加入热水后没有充分搅拌,就立即记录压强和温度的数值,则测量的气体温度和该时刻气体实际温度相比将______(填“偏高”“偏低”“一致”)
2. 在“研究一定质量理想气体在温度不变时,压强和体积的关系”实验中.某同学按如下步骤进
行实验:
①将注射器活塞移动到体积适中的??0位置,接上软管和压强传感器,通过DIS系统记录下此时的体积??0与压强??0.
②用手握住注射器前端,开始缓慢推拉活塞改变气体体积.
③读出注射器刻度表示的体积V,通过DIS系统记录下此时的V与压强p. ④重复②③两步,记录5组数据.作?????图.
______.因为该操作通常会影响气体的______(填(1)在上述步骤中,该同学对器材操作的错误是:写状态参量).
(2)若软管内容积不可忽略,按该同学的操作,最后拟合出的?????直线应是图a中的______.(填写编号)
(3)由相关数学知识可知,在软管内气体体积△??不可忽略时,?????图象为双曲线,试用玻意耳定律分析,该双曲线的渐近线(图b中的虚线)方程是??=______.(用??0、??0、△??表示)
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3. 如图为一个测温装置,图中C为测温泡,装入水银的U形管B管开口
向上,A管通过细玻璃管与测温泡C相通,U形管的下端通过软管相连.测温时,调节B管的高度,使A管中的液面保持在a处,此时根据U形管A、B两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度.假设该测温装置在制定刻度时的大气压为76cmHg,该温度计的0℃和30℃刻度线间的距离正好是30cm.
(1)当测温泡中气体温度升高时,为使A管中的液面保持在a处,则B管应向______(填“上”或“下”)移动;
(2)该测温装置的刻度应刻在______管(填“A”或“B”);
(3)由于天气的原因会导致大气压发生变化,当实际温度为16℃时,该温度计的读数为17℃,则此时大气压为______cmHg.
4. 如图甲所示是一种研究气球的体积和压强的变化规律的装置.将气球、压强传感器和大型注射
器用T型管连通.初始时认为气球内无空气,注射器内气体体积??0,压强??0.??型管与传感器内少量气体体积可忽略不计.缓慢推动注射器,保持温度不变,装置密封良好.
(1)该装置可用于验证______定律.(填写气体实验定律名称)
(2)将注射器内气体部分推入气球,读出此时注射器内剩余气体的体积为3??0,压强传感器读数为??1,则此时气球体积为______.
(3)继续推动活塞,多次记录注射器内剩余气体的体积及对应的压强,计算出对应的气球体积,得到如图乙所示的“气球体积和压强”关系图.根据该图象估算:若初始时注射器内仅有体积为0.5??0、压强为??0的气体.当气体全部压入气球后,气球内气体的压强将变为______??0.(保留3位小数)
5. 采用验证玻马定律实验的主要器材针管及其附件,来测定大气压强的值,实验步骤如下:
(1)将针管水平固定,拔下橡皮帽,向右将活塞从针管中抽出。
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(2)用天平称出活塞与固定在其上的支架的总质量为M。 (3)用游标卡尺测出活塞直径d。
(4)再将活塞插入针管中,保持针管中有一定质量的气体, 并盖上橡皮帽,此时,从针管上可读出气柱体积为??1,如图所示。
(5)将弹簧秤挂钩钩在活塞支架上,向右水平缓慢拉动活塞到一定位置,此时,弹簧秤示数为F,气柱体积为??2。试用以上的直接测量数据,写出大气压强的最终表达式 р0=________,本实验中第________实验步骤是多余的。
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(??)。
(1)实验中,不能用手握住注射器封闭气体部分,是为了保持______;
(2)移动活塞,输入气体体积V,同时计算机记录对应的气体压强值p,实验数据如下表所示: 实验次序 ??(105????) ??(????) 1 2 3 4 5 6 1.545 1.308 1.133 1.000 0.895 0.810 10 12 14 16 18 20 1/??(10?5?????1) 0.647 0.765 0.882 1.000 1.118 1.235 ????(105?????????) 15.450 15.696 15.862 16.000 16.110 16.200 观察发现????(×105?????????)一栏中的数值越来越大,为了研究造成这一现象的可能原因,在图(??)中画出???1/??图象;
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