实验五十六 玻意耳定律实验目的验证玻意耳定律。实验原理由玻意耳定律:当温度不变时,一定质量的理想气体,其压强与体积的乘积(PV)为常量,即体积与压强成反比。实验器材朗威®DISLab、计算机等。实验装置图见图 56-1。实验过程与数据分析1.将压强传感器接入数据采集器;2.取出注射器,将注射器的活塞置于 15ml 处(初始值可任意选值),并通过软管与压强传感器的测口紧密连接;3.打开“计算表格”,增加变量“V”表示注射器的体积,拉动注射器的活塞至 20ml 处,手动输入 V 值;4.点击记录压强值;图 56-1 实验装置图15.改变并输入 V 的值,记录不同的 V 值对应的压强数据;6.点击“公式”,选取热学公式库中的“玻意耳定律”公式,再输入“自由表达式”k = 1/V 代表体积的倒数,计算得出一组实验数据(图 56-2);7.观察实验结果,发现压强与体积的乘积基本为一常数;8.启动“绘图”功能,设定 X 轴、Y 轴分别为“V”与“P1”,得出一组“P-V”数据点(图56-3);9.观察可见,数据点的排列具有明显的双曲线特征。点击“拟合”,选取“反比拟合”,得到一条拟合图线(图 56-4),该图线与数据点完全重合,证明了事先关于压强与体积成反比的猜测;10.设定 X 轴、Y 轴分别为“k”与“P1”,得出一组“P-k”数据点。观察可见,数据点的图 56-2 玻意耳定律实验数据图 56-3 “P-V” 数据点图 56-4 “P-V” 数据点拟合图线图 56-5 “P-1/V” 数据点拟合图线2排列具有明显的线性特征。点击“拟合”,选取“线性拟合”,一条非常接近原点的拟合图线(图 56-5),该图线贯穿了所有数据点,证明了事先的猜测:压强与体积的倒数成正比(线性关系);11.观察分析上述图线,总结压强与体积的关系。注意传感器接出的软管内部容积大约有 1ml,输入计算机的气体体积数据应为“注射器读数+1(ml)”!本实验宜通过同学之间的配合完成。一个操作注射器,一个操作计算机读记数据,做完一次以后两人轮换。3