Question

16．為了“探究氣體等溫變化的規(guī)律”，某學習小組，設(shè)計了如下實驗，如圖所示，用粗細均勻的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，測量左端空氣柱長度，來得到不同壓強下，空氣的體積．已知外界大氣壓為76cm汞柱高，圖中給出了實驗中，氣體的兩個不同的狀態(tài)．
（1）實驗時甲圖氣體的壓強為76cm汞柱高；乙圖氣體壓強為80cm汞柱高．
（2）實驗時某同學認為管子的橫截面積S可不用測量，這一觀點正確嗎？
正確（選填“正確”或“錯誤”）．
（3）數(shù)據(jù)測量完后在用圖象法處理數(shù)據(jù)時，某同學以壓強p為縱坐標，以體積V（或空氣柱長度）為橫坐標來作圖，你認為他這樣做能方便地看出p與V間的關(guān)系嗎？并簡述理由．

Answer 1

分析 （1）由連通器原理確定甲乙圖中的壓強；
（2）以封閉氣體為研究對象，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規(guī)律．

解答 解：（1）由連通器原理可知，甲圖中氣體壓強為p₀=76cmHg，乙圖中氣體壓強為p₀+4cmHg=80cmHg．
（2）由玻意耳定律p₁V₁=p₂V₂，即p₁l₁S=p₂l₂S，即p₁l₁=p₂l₂（l₁、l₂為空氣柱長度），所以玻璃管的橫截面積可不用測量．
（3）以p為縱坐標，以V為橫坐標，作出p-V圖是一條曲線，但曲線未必表示反比關(guān)系，所以應再作出p-$\frac{1}{V}$圖，看是否是過原點的直線，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．因為做出的圖線是曲線，無法確定兩者成反比．

點評 本題考查了封閉氣體壓強的確定以及探究玻意耳定律定律實驗時的數(shù)據(jù)測量及處理問題，是一道考查實際操作能力的好題．