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实验26 探究等温情况下一定质量气体压
强与体积的关系
目 录
01 新高考命题热点
02 核心考点综述
1）实验原理
①玻意耳定律的理论基础
②实验条件
2）实验装置与操作规范
①实验器材的选择与优化
②操作流程
3）数据处理与误差分析
①数据处理
②误差来源与控制措施
4）实验改进与拓展
①实验装置的创新设计
②实验的延伸探究
5）实验的科学意义与应用
①科学方法的实践
②实际应用案例
03 典型真题精练
1
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04 创新实验新考法
1）利用压强传感器探究等温变化
2）用手机软件barometer 探究等温变化
3）等温变化下的沙子质量m 和对应气体的体积V 的关系
4）数据的创新处理
05 分层强化训练
2
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1.数字化实验与数据分析
利用压强传感器、位移传感器实时采集数据，通过计算机软件生成p-V 或
图像，考查学生对非
线性关系的线性化处理能力。
结合 Excel 或 Origin 软件进行数据拟合，分析实验误差来源，体现信息技术与物理实验的深度融
合。
2.跨学科情境与实际应用
联系汽车安全气囊充气过程、潜水设备压强控制等实际问题，分析玻意耳定律在工程中的应用，强化
物理知识的实践价值。
结合热力学第一定律，探究等温过程中气体内能变化与做功的关系，拓展实验的探究维度。
3.批判性思维与实验创新
设计实验方案验证玻意耳定律的适用条件（如温度恒定、质量一定），分析实验中温度变化对结果的
影响。
改进传统实验装置，如采用电子压力计替代 U 形管压强计，提升测量精度，培养学生的创新意识。
一、实验原理
1.玻意耳定律的理论基础
（1）理想气体假设：实验基于理想气体模型，忽略分子间作用力和分子体积，实际气体在压强不太
大、温度不太低时可近似为理想气体。
（2）等温过程的微观解释：温度不变时，气体分子的平均动能不变，体积减小时单位体积内分子数
增加，碰撞器壁的频率升高，导致压强增大，反之亦然。
（3）数学表达式：pV = C（恒量），其中C 与气体质量、温度有关。实验中通过控制质量和温度不
3
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变，验证
。
2.实验条件
（1）质量恒定的实现：
①使用密封性能良好的注射器，活塞与筒壁间涂抹凡士林，减少漏气。
②实验过程中避免拆卸装置，确保气体质量不变。
（2）温度恒定的策略：
①缓慢推拉活塞，减少做功生热（热力学第一定律△U = Q + W，缓慢操作可使Q≈ 0，近似等温。
②实验环境保持恒温，远离热源或冷源，避免阳光直射。
二、实验装置与操作规范
1.实验器材的选择与优化
（1）注射器的选择：
①量程选择：50 mL 注射器便于大范围调节体积，刻度精度需达 0.1 mL。
②活塞要求：活塞与筒壁贴合紧密，滑动顺畅且不漏气，可通过预压活塞测试密封性。
（2）压强测量工具：
①传统 U 形管压强计：需考虑液体密度和高度差测量误差，适合定性观察。
②电子压强传感器：精度高（如 0.1 kPa），可实时采集数据，适合定量分析。
2.操作流程
（1）装置组装：
①将注射器竖直固定在铁架台上，确保活塞移动无阻碍。
②连接压强传感器与注射器，接口处用橡胶管紧密套接，防止漏气。
（2）初始状态调整：
①推拉活塞数次，排出注射器内残留杂质，确保气体纯净。
②调整活塞至某一初始位置（如 20 mL），记录初始压强（大气压\(p_0\)）。
（3）数据采集：
①缓慢推动或拉动活塞，每次改变体积 5-10 mL，稳定后记录体积V 和压强p。
②每个体积点保持 10-20 秒，使气体温度与环境平衡。
三、数据处理与误差分析
1.数据处理
（1）表格设计与记录：
4
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次数
体积V/mL
压强p/kPa
/mL-1
pV/kPa·mL
1
10.0
120
0.100
1200
2
15.0
80
0.0667
1200
...
...
...
...
...
（2）图像法验证规律：
①以
为横坐标，p 为纵坐标，若图像为过原点的直线，则验证玻意耳定律。
②直线斜率\(k = p \cdot V\)，反映恒量C，可通过最小二乘法拟合提高精度。
2.误差来源与控制措施
（1）系统误差：
①温度变化：操作过快导致气体温度升高，可通过缓慢操作和延长稳定时间减小影响。
②活塞摩擦：活塞与筒壁的摩擦力会导致压强测量偏差，可通过涂抹适量凡士林减小摩擦。
（2）偶然误差：
①体积读数误差：读取活塞位置时视线需与刻度线垂直，多次测量取平均值。
②压强波动：环境温度或气压变化可能导致压强读数不稳定，需在稳定后读数。
四、实验改进与拓展
1.实验装置的创新设计
（1）自动化数据采集：
采用步进电机驱动活塞，通过位移传感器精确控制体积变化，结合压强传感器实时记录数据，减少人
为操作误差。
（2）温度补偿设计：
在注射器外包裹恒温材料（如水浴套），或使用温度传感器监测气体温度，确保实验过程等温。
2.实验的延伸探究
（1）玻意耳定律的适用范围：
改变压强范围，探究高压下实际气体对玻意耳定律的偏离，引入范德瓦尔斯方程进行修正。
（2）质量变化的影响：
故意释放部分气体，观察pV 值的变化，强化对 “一定质量” 条件的理解。
五、实验的科学意义与应用
1.科学方法的实践
5
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本实验通过控制变量法探究物理规律，培养学生的实验设计能力和科学思维，体现了从宏观现象到微
观机制的认知过程。
2.实际应用案例
（1）医疗领域：呼吸机通过调节气体体积和压强，维持患者呼吸，其原理与玻意耳定律密切相关。
（2）工业技术：液压系统、气压传动设备的设计均需考虑气体压强与体积的关系，确保设备安全运
行。
【例1】（2023·山东·高考真题）利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有
刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。
活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强
和体积
（等于注射器示数
与塑料管容积
之和），逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。
回答以下问题：
（1）在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的
气体 。
A．
与
成正比 B．
与
成正比
（2）若气体被压缩到
，由图乙可读出封闭气体压强为
（保留3 位有效数字）。
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（3）某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了
，则在计算
乘积时，他的计算结果与同组
正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随
的增大而 （填“增大”或“减小”）。
【例2】（2014·上海·高考真题）在“用DIS 研究在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”实验
中,某同学将注射器活塞置于刻度为10mL 处,然后将注射器连接压强传感器并开始实验,气体体积V 每增加
1mL 测一次压强p,最后得到p 和V 的乘积逐渐增大．
（1）由此可推断,该同学的实验结果可能为图__________．
（2）图线弯曲的可能原因是在实验过程中（ ）
A．注射器中有异物
B．连接软管中存在气体
C．注射器内气体温度升高
D．注射器内气体温度降低
【例3】（2013·上海·高考真题）利用如图装置可测量大气压强和容器的容积．步骤如下：
①将倒U 形玻璃管A 的一端通过橡胶软管与直玻璃管B 连接，并注入适量的水，另一端插入橡皮塞，然后
塞住烧瓶口，并在A 上标注此时水面的位置K；再将一活塞置于10ml 位置的针筒插入烧瓶，使活塞缓慢
推移至0 刻度位置；上下移动B，保持A 中的水面位于K 处，测得此时水面的高度差为17.1cm．
②拔出橡皮塞，将针筒活塞置于0ml 位置，使烧瓶与大气相通后再次塞住瓶口；然后将活塞抽拔至10ml 位
置，上下移动B，使A 中的水面仍位于K，测得此时玻璃管中水面的高度差为16.8cm．(玻璃管A 内气体
体积忽略不计，ρ＝1.0×103kg/m3，取g＝10m/s2)
(1)若用V0表示烧瓶容积，p0表示大气压强，△V 示针筒内气体的体积，△p1、△p2表示上述步骤①、②中
烧瓶内外气体压强差大小，则步骤①、②中，气体满足的方程分别为 、 ．
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(2)由实验数据得烧瓶容积V0＝ ml，大气压强p0＝ Pa．
(3)(单选题)倒U 形玻璃管A 内气体的存在
A．仅对容积的测量结果有影响
B．仅对压强的测量结果有影响
C．对二者的测量结果均有影响
D．对二者的测量结果均无影响
【变式1】利用压强传感器探究等温变化
1．（2024·全国·模拟预测）为了便于研究一定质量气体在温度不变时气体压强与体积的关系，某兴趣小组
同学借助如图所示DIS 实验软件系统进行实验，主要步骤如下：
①将压强传感器接入数据采集器；
②将注射器体积调整为18mL，并接入压强传感器；
③打开电脑上“专用软件”，待数据稳定后开始记录气体体积为18mL 时的压强值；
④减小注射器内气体体积，重复②③操作，每隔1mL 记录一次数据，得到如下表实验数据。
次序
1
2
3
4
5
压强
104.0
112.7
117.9
125.3
132.9
体积
18
17
16
15
14
体积的倒数
0.056
0.059
0.063
0.067
0.071
乘积
1872.0
1915.9
1886.4
1879.5
1860.6
回答下列问题：
(1)根据表中实验数据，以
为纵坐标进行拟合，发现是一条不过原点的直线，应该选择表中 为横坐
标；
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(2)将体积
一栏每次的体积加上
再重新拟合，发现拟合后的直线过了原点，则每次加上的
主
要为 的体积（漏气的体积远小于
）；
(3)实验小组同学发现将体积
一栏每次的体积加上
前后，
乘积一栏均依次增加，可能原因为
。
【变式2】 用手机软件barometer 探究等温变化
2．（2024·河北·二模）某学习小组在验证玻意耳定律实验中，利用手机测压强的软件barometer 来测量气
体压强，小组同学找来了一个量程为550mL 的粗口针筒（图甲）和一个容积为
的特制玻璃杯，二者用软
管连接，玻璃杯中放入手机用来测筒内气体压强，推动针筒活塞改变筒内气体体积，装置示意图如图乙所
示。实验步骤如下：
①按图乙所示连接装置；
②缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的容积刻度
，读出手机上对应的压强示数
；
③重复步骤②多次，记录活塞在不同位置的容积刻度V，读出手机上对应的压强示数p。
(1)本实验中下列做法正确的是_______。（填选项标号）
A．为保证读数准确，应快速推动活塞到某一位置，待示数稳定后再读数
B．实验过程中，不能用手直接接触圆筒，以免引起温度的变化
C．实验前在柱塞上涂好润滑油，主要是为了减少柱塞和筒壁间的摩擦力
(2)筒内气体容积刻度记为V，从手机上读出对应气体压强示数记为p，利用记录数据建立如图丙所示坐标
系，为使图像为过原点的直线，横坐标轴物理量记为
，纵坐标轴应记为 （忽略软管内气体体积
和手机体积，用题目中所给物理量表示）。
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(3)若考虑软管内气体体积
和手机体积
，且
，则图丙中图像应与 （选填“横轴”
或“纵轴”）相交。
【变式3】等温变化下的沙子质量m 和对应气体的体积V 的关系
3．（2024·安徽·模拟预测）某实验小组利用图甲所示实验装置探究气体等温变化的规律。实验步骤如下：
（1）用刻度尺测出固定在水平桌面上的注射器刻度上10mL 与30mL 之间的距离为2.00cm，计算出注射器
活塞的横截面积
；
（2）向右拉动活塞一段距离后，用橡胶套堵住注射孔，活塞静止时，读出注射器中气体的体积
；
（3）挂上沙桶，活塞与滑轮之间的细线保持水平，在沙桶中缓慢加入适当沙子，待活塞静止后，测量沙
子的质量m 和对应气体的体积V；
（4）改变m，得到多组m 及对应的V；以m 为纵坐标，
为横坐标，做出的图像如图乙所示。已知图线
的纵截距为
，斜率的绝对值为k，当地的重力加速度为g；不考虑摩擦，注射器的气密性以及导热性良
好且环境温度不变，则根据图线可得沙桶的质量为 ，实验时的大气压强为 。（均用已知和测
得的物理量符号表示）
【变式4】数据的创新处理
4．（2024·浙江·三模）使用如图1 装置做“探究气体压强与体积的关系”的实验，已知压力表通过细管与
注射器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。
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(1)为了探究压强p 与体积V 的关系，在测得需要的实验数据后，为达到“探究”的实验目的，用图像法进
行数据分析，从下列选项中选出需要的步骤并按顺序排列______。
A．作
图像，根据画出的图线猜测p 与V 的关系
B．作
图像，根据画出的图线猜测p 与V 的关系
C．作
图像，对p 与V 关系的猜测进行检验
D．作
图像，对p 与V 关系的猜测进行检验
E．检验正确，得出p 与V 关系的结论
(2)第1 小组为了探究一定质量的气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，进行了两次实验，
得到的
图像如图2 所示。第2 小组根据某次实验数据作出的
图如图3 所示。下列说法正确的是
______
A．实验前应将注射器里的空气完全排出
B．为了减少实验误差，可以在柱塞上涂上润滑油，以减少摩擦
C．由图2 可知，第1 小组的两次实验气体温度大小关系为
D．如图3 所示，若第2 小组实验操作正确，则
为联通空气柱与压力表细管的体积
(3)如图4 所示，小明从状态A 缓慢拉升柱塞，使其到达状态B（体积为
）。若此时突然提升柱塞，使其
快速到达体积
，则此时
对应下图中的状态 （填“C”、“D”、“E”、“F”）（图中A、B、E 为
同一等温线上的点）
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1．（2025·福建泉州·一模）某同学通过图甲所示的实验装置，研究温度不变时，一定质量的气体压强与体
积的关系。
(1)实验时，为判断气体压强与体积的关系， （选填“需要”或“不需要”）测出针筒内空气柱的横
截面积；
(2)该同学按实验步骤开始实验，推动活塞压缩气体，记录活塞在不同位置的压强p 和体积V，并计算相应
的p 与V 乘积的值，发现pV 值逐渐增大，原因可能是 。
(3)该同学实验操作无误，但根据测得的数据作出
图像不过坐标原点O，如图乙所示，则图中
所表
示的可能是（ ）
A．初始状态针筒内封闭气体的体积
B．最后状态针筒内封闭气体的体积
C．连接针筒与传感器细管内空气的体积
2．（2024·浙江·一模）用图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验
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(1)下列说法正确的是
A．实验时需要用手扶住注射器外壁
B．实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞，是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦
C．封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套，拉动柱塞使之移到适当位置后，再用橡胶套封闭注射器
的注射孔
(2)某实验小组进行了两次规范的实验，并由记录的数据作出了p—V 图像，如图甲、乙图线所示。若两次
实验气体的质量一定，则气体温度T 甲 T 乙；若两次实验气体的温度不变，则气体质量m 甲 m 乙(两空
均选填“＞”、“＜”或“＝”)。
3．（2024·安徽·一模）某同学用图示实验装置探究一定质量的气体等温变化的规律。将注射器水平固定，
由于没有压强传感器，于是他把活塞和压力传感器相连，可测出移动活塞时，传感器对活塞的压力F，然
后把注射器活塞移动到体积最大的位置，并用橡皮帽封闭注射器右侧的细管。在温度不变的条件下缓慢移
动活塞压缩气体并记录多组压力F 和体积V 的值，假设活塞受到的摩擦可忽略不计。
(1)甲同学想通过作出
的图像探究等温变化的规律，则还需要测量的物理量有：（ ）
A．气体的温度
B．注射器的内径
C．大气压强
D．被封闭气体的质量
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(2)乙同学根据实验数据作出
的图像如图，已知图像的斜率为k，图像与纵轴交点的纵坐标的绝对值
为b，假设注射器内的气体的状态变化遵循玻意耳定律，若细管内气体体积可忽略，则气体刚被封闭时的
体积为 （用k 和b 表示）；若细管内气体体积不可忽略，则随着
的增大，
图像的斜率
（选填：变大、变小、不变）。
4．（2024·安徽合肥·三模）如图甲所示，用一个带有刻度的注射器及计算机辅助系统来探究气体压强与体
积的关系，实验中所研究的对象是封闭在注射器内的气体，保持温度和气体质量不变，从注射器刻度直接
读出它的体积，它的压强由压强传感器等计算机辅助系统得到。
(1)为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，下列说法正确的是___________。
A．要尽可能保持环境温度不变
B．实验过程中应缓慢地推动活塞
C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞
D．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油
(2)某同学在一次实验中，计算机根据实验数据描绘出的图线如图乙所示，出现该情况的原因是
。
(3)重复实验，多次测量并记录，根据计算机绘制的图像，分析得出结论： 。
5．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）同学们利用图一所示的装置探究气体等温变化的规律。
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①将注射器下端开口处套上橡胶套，和柱塞一起把一段空气柱封闭；
②已知空气柱的横截面积为S，通过刻度尺读取空气柱的长度，可得空气的体积
；
③从与注射器内空气柱相连的压力表读取空气柱的压强
；
④把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强，获取空气柱的体积
和压强
的几组数据；
⑤将各组数据在坐标纸上描点，绘制曲线，得出温度不变时气体压强与体积的关系。
(1)实验时要缓慢地移动柱塞，原因是 。
(2)某同学根据测量结果，做出
图像，如图二所示，图线不过原点，则
代表 ，体积增大到一
定值后，图线开始偏离直线，说明气体的温度 。
6．（2024·江西·模拟预测）物理小组的同学们利用图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。
(1)关于该实验下列说法正确的是________。
A．柱塞上应该涂润滑油
B．应快速推拉柱塞
C．用手握注射器推拉柱塞
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(2)测得多组空气柱的压强p 和体积V 的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，以p 为纵坐标，以
为横坐标在坐标系中描点作图。小明所在的小组压缩气体时漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中的
（选填“①”或“②”）。
(3)为了探究一定质量气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的
图像如图丙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为
（选填“
”“
”或“
”）。
7．（2024·安徽安庆·三模）“在利用数字化实验去求研究一定质量的气体在温度不变时，压强与体积关
系”的实验装置如图1 所示
(1)小明同学组装好实验装置，每次实验测出6 组数据，进行两次实验后，他画出了两组实验数据，但是仍
然得不到压强与体积关系，你认为他应该做出V 和 图像（选填“p”或“
”）。
(2)小明同学做出正确的图像3 后，他发现该图像与纵轴有截距，你认为这样的原因是 。
(3)通过实验图像，我们可以得出结论： 。
8．（2024·重庆九龙坡·模拟预测）用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图
甲所示。
(1)下列说法或操作正确的是_______。（填正确答案标号）
A．在注射器柱塞上涂抹润滑油的目的是防止封闭气体泄露
B．推拉活塞时为了稳定，应用手握紧注射器筒的空气柱部分，并迅速推拉活塞改变气体体积
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C．实验过程中应保持周围环境温度不变
D．多测几组p、V 数据，记录并作出
图像，若图像为曲线即可说明p、V 成反比关系
(2)在操作规范，不漏气的前提下，某同学测得多组压强p 和体积V 的数据并作出
图线，如果胶管中
含有一定质量的气体，作出的图像可能是_______。（填正确答案标号）
A．
B．
C．
(3)在同一温度环境下，另一位同学对两部分气体重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，得到的
图像如图乙所示。两次操作中气体的温度分别为
和
，则
和
的大小关系为
（填“
”“
”或“
”）
。
9．（2024·山西太原·三模）某物理小组利用下图器材探究气体等温变化的规律。
(1)利用控制变量法进行研究。用注射器选取一段空气柱为研究对象，注射器下端的开口有橡胶套，它和柱
塞一起把一段空气柱封闭。在实验过程中，一方面让空气柱内气体的 不变；另一方面，让空气柱的
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变化不要太快，保证 不发生明显的变化。
(2)需要测量空气柱的长度和空气柱的压强，具体操作如下：空气柱的长度可以通过刻度尺读取，空气柱的
长度与横截面积的 就是它的体积；空气柱的压强可以从与注射器内空气柱相连的 读取。
(3)把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强的几组数据。若绘制的
图像类似于双曲
线，进一步通过图像来检验这个猜想，再以p 为纵坐标，以 为横坐标，把采集的各组数据在坐标纸
上描点。如果图像中的各点位于过原点的同一条直线上，就说明 。
10．（2024·山东泰安·三模）某同学用如图所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶套和活塞间封闭
着一段空气柱，可由气压计读出管内气体的压强p，从玻璃管的刻度上直接读出管内气体的体积。
序号
V/mL
p/
（105Pa
）
p·V/
（105Pa·mL）
1
20.0
1.0010
20.020
2
18.0
1.0952
19.714
3
16.0
1.2313
19.701
4
14.0
1.4030
19.642
5
12.0
1.6351
19.621
(1)为保持空气柱的温度不变，下列实验操作中，正确的是（ ）
A．缓慢地向下压或向上拉活塞
B．推拉活塞时，手可以握住玻璃管气体部分
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C．推拉活塞时，动作要快
(2)正确操作后得到多组管内气体的体积和压强数值，如表所示。根据表格中的测量数据，在实验误差范围
内，你可以得到的实验结论是：一定质量的气体，在温度保持不变的条件下，压强与体积成 （填
“正比”或“反比”）。
(3)若用图像法处理实验数据，以压强p 为纵坐标，要得到线性图像，则横坐标表示的物理量为 。
11．（2024·河南商丘·三模）某同学用如图所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶套和活塞间封闭
着一段空气柱，可由气压计读出管内气体的压强p，从玻璃管的刻度上直接读出管内气体的体积。
(1)为保持空气柱的温度不变，下列实验操作中，正确的是__________。
A．缓慢地向下压或向上拉活塞
B．推拉活塞时，手可以握住玻璃管气体部分
C．推拉活塞时，动作要快
(2)正确操作后得到多组管内气体的体积和压强数值，如下表所示。
序号
V/mL
p/
（105Pa）
p·V/
（105Pa·mL）
1
20.0
1.0010
20.020
2
18.0
1.0952
19.714
3
16.0
1.2313
19.701
4
14.0
1.4030
19.642
5
12.0
1.6351
19.621
根据表格中的测量数据，在实验误差范围内，你可以得到的实验结论是：一定质量的气体，在温度保持不
变的条件下，压强与体积成 （填“正比”或“反比”）。
(3)若用图像法处理实验数据，以压强p 为纵坐标，要得到线性图像，则横坐标表示的物理量为
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。
12．（2024·河北石家庄·三模）某同学利用如图所示装置做探究一定质量的理想气体在温度不变时压强与
体积关系的实验。
步骤如下：
①将一个带两根细管的橡胶塞塞紧烧瓶的瓶口，封闭一定质量的气体。其中，一根带阀门的细管连通充满
水的注射器，另一根细管与压强传感器相连。
②将压强传感器连接数据采集器，数据采集器连接计算机。
③打开阀门，用手握住烧瓶，缓慢推动注射器活塞向烧瓶内注入一定量的水，然后关闭阀门。
④根据注射器刻度记录注入烧瓶中水的体积V，并记录此时气体的压强p。
⑤多次实验，记录多组数据，分析得出结论。
(1)该同学错误的操作步骤为 。
(2)正确进行实验后，该同学根据实验数据画出的图像如图所示，其中的纵坐标为 （选填“V”或
“
”），烧瓶的容积
为 。（用图中字母表示）
(3)另一同学重复实验，计算了多组p 与
乘积，发现
随压强p 增大而变小，导致这个现象
的原因可能为 。（写出一个原因即可）
13．（2024·广东深圳·二模）如图所示，“探究气体等温变化规律”的实验装置，用一个带有刻度的注射
器及DIS 实验系统来探究气体的压强与体积的关系。实验中气体的质量保持不变，气体的体积可从注射器
壁上的刻度直接读出，气体的压强由压强传感器精确测定。
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（1）为了减小实验误差，下列做法正确的是 。
A．压缩气体时需要缓慢进行
B．封闭气体的容器需要密封良好
C．需要测出封闭气体的质量
（2）甲同学在做本实验时，按实验要求组装好实验装置，推动活塞使注射器内空气柱从初始体积45.0mL
减到25.0mL。实验过程中，读取五组数据，气体体积直接从注射器的刻度读出并输入计算机。得到的数据
如下表所示：
序号
1
45.0
0.022
104.7
2.3267
4711.5
2
40.0
0.025
117.6
2.9400
4704
3
35.0
0.029
132.5
3.8425
4637.5
4
30.0
0.033
153.1
5.0500
4593
5
25.0
0.040
180.7
7.2280
4517.5
（3）用计算机对数据进行直线拟合，做出
图像为一条过原点的直线，则可以得到的实验结论为：
。
（4）某同学发现pV 数值逐渐减小（如图），请分析产生此现象的原因可能是：
。
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14．（2024·山西晋中·二模）如图甲所示，用一个带有刻度的注射器及计算机辅助系统来探究气体压强与
体积的关系，实验中所研究的对象是封闭在注射器内的气体，保持温度和气体质量不变，从注射器刻度直
接读出它的体积，它的压强由压强传感器等计算机辅助系统得到。
(1)某同学在做本实验时，按实验要求组装好实验装置，然后缓慢推动活塞，使注射器内空气柱从初始体积
20.0mL 减为12.0mL。实验共测出五组数据，每次体积值直接从注射器的刻度读出并输入计算机，同时由
压强传感器测得对应体积的压强值，实验完成后，计算机屏幕上显示出如下表所示的实验结果：
序号
（组）
1
2
3
4
5
V（mL）
20.0
18.0
16.0
14.0
12.0
p
（×105Pa）
1.02
1.13
1.38
1.45
1.68
以上测量数据可能错误的是第 组。
(2)某同学在一次实验中，计算机屏幕显示如图乙所示，其纵坐标表示封闭气体的压强，则横坐标表示的物
理量是封闭气体的 。
A．热力学温度T
B．摄氏温度t
C．体积V
D．体积的倒数
(3)如果由注射器的满刻度处开始推动活塞，记录刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值
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p，用
图像处理实验数据，得出图丙所示的图线，如果实验操作规范正确，那么V0代表 。
15．（2024·湖北武汉·二模）某同学用如图（a）所示的装置探究气体等温变化的规律，空气柱的压强可以
通过压力表读出，空气柱的体积即空气柱的长度与横截面积的乘积。整个装置安装在固定架上，把柱塞置
于注射器玻璃管的某一刻度处，将橡胶套套在玻璃管的下端，把一段空气柱封闭在玻璃管中，实验中空气
柱质量保持不变。
(1)请将下列实验步骤补充完整：
①读出初始状态下空气柱的压强p 和空气柱的长度l；
② （填“缓慢”或“快速”）向上拉或向下压柱塞，待压力表示数稳定后，读出空气柱的压强和
空气柱的长度；
③重复步骤②，记录多组数据；
(2)某次实验时，压力表的示数如图（b）所示，则空气柱的压强
Pa；
(3)以p 为纵坐标，以 为横坐标，把采集的各组数据在坐标纸上描点，各点位于过原点的同一条直
线上，由此得出结论：在实验误差允许范围内，一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反
比。
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