Question

某小組同學利用如圖（a）所示的裝置研究一定質量氣體的壓強與溫度的關系．他們在試管中封閉了一定質量的氣體，將壓強傳感器和溫度傳感器的壓敏元件和熱敏元件伸入到試管內部，通過數據采集器和計算機測得試管內氣體的壓強和溫度．
（1）實驗中，他們把試管浸在燒杯的冷水中，通過在燒杯中逐次加入熱水來改變試管內氣體的溫度，每次加入熱水后就立即記錄一次壓強和溫度的數值，最后得到一組氣體的壓強和溫度的數值．上述操作中錯誤的是

 

；
（2）采取了正確的操作后，他們針對同一部分氣體在三個不同體積的情況下記錄了相關數據，計算機繪出的p-t圖象分別如圖（b）中的①、②、③所示，其中p₁為已知量，則圖線①的函數表達式為

 

；
（3）圖（c）中可能符合上述氣體變化過程的圖線是

 

．

Answer 1

分析：（1）要保證溫度穩定，升溫需要一定時間；
（2）運用數學知識求解；
（3）同一部分氣體在三個不同體積的情況下的P-t圖象中，0攝氏度時圖線①壓強最大，說明體積最小．

解答：解：（1））“加入熱水后就立即記錄一次壓強和溫度的數值”是錯誤的，應該是“加入熱水后，在氣體狀態穩定后再記錄壓強和溫度的數值”；
（2）斜率為：k=

△P

△t

=

P1

273

；
縱軸截距為：P₁；
故圖線①的函數表達式為：P=kt+P₁=

p1

273

t+p₁；
（3）同一部分氣體在三個不同體積的情況下的P-t圖象中，0攝氏度時圖線①壓強最大，說明體積最小；
A、B、三條圖線都是等容變化，且圖線①對應體積最小，故A錯誤，B正確；
C、D、三條圖線都是等容變化，且圖線①對應體積最小，故C錯誤，D錯誤；
故選B；
故答案為：（1）“加入熱水后就立即記錄一次壓強和溫度的數值”是錯誤的，應該是“加入熱水后，在氣體狀態穩定后再記錄壓強和溫度的數值”；（2）p=

p1

273

t+p₁；（3）B．

點評：本題關鍵是根據查理定律進行分析，最后親手做實驗體會實際問題．