Question

16．為了“探究氣體等溫變化的規(guī)律”，某學(xué)習(xí)小組，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，如圖所示，用粗細(xì)均勻的U型管封閉一定質(zhì)量的空氣，右端開口，可通過右端口添加液體來改變壓強(qiáng)，測(cè)量左端空氣柱長(zhǎng)度，來得到不同壓強(qiáng)下，空氣的體積．已知外界大氣壓為76cm汞柱高，圖中給出了實(shí)驗(yàn)中，氣體的兩個(gè)不同的狀態(tài)．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)甲圖氣體的壓強(qiáng)為76cm汞柱高；乙圖氣體壓強(qiáng)為80cm汞柱高．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)某同學(xué)認(rèn)為管子的橫截面積S可不用測(cè)量，這一觀點(diǎn)正確嗎？
正確（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）．
（3）數(shù)據(jù)測(cè)量完后在用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，某同學(xué)以壓強(qiáng)p為縱坐標(biāo)，以體積V（或空氣柱長(zhǎng)度）為橫坐標(biāo)來作圖，你認(rèn)為他這樣做能方便地看出p與V間的關(guān)系嗎？并簡(jiǎn)述理由．

Answer 1

分析 （1）由連通器原理確定甲乙圖中的壓強(qiáng)；
（2）以封閉氣體為研究對(duì)象，根據(jù)玻意耳定律列方程，橫截面積S可以約掉；
（3）P與V成反比，P-V圖線為曲線，而直線更能直觀的反應(yīng)規(guī)律．

解答 解：（1）由連通器原理可知，甲圖中氣體壓強(qiáng)為p₀=76cmHg，乙圖中氣體壓強(qiáng)為p₀+4cmHg=80cmHg．
（2）由玻意耳定律p₁V₁=p₂V₂，即p₁l₁S=p₂l₂S，即p₁l₁=p₂l₂（l₁、l₂為空氣柱長(zhǎng)度），所以玻璃管的橫截面積可不用測(cè)量．
（3）以p為縱坐標(biāo)，以V為橫坐標(biāo)，作出p-V圖是一條曲線，但曲線未必表示反比關(guān)系，所以應(yīng)再作出p-$\frac{1}{V}$圖，看是否是過原點(diǎn)的直線，才能最終確定p與V是否成反比．
故答案為：（1）76；80；（2）正確；（3）不能．因?yàn)樽龀龅膱D線是曲線，無法確定兩者成反比．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了封閉氣體壓強(qiáng)的確定以及探究玻意耳定律定律實(shí)驗(yàn)時(shí)的數(shù)據(jù)測(cè)量及處理問題，是一道考查實(shí)際操作能力的好題．