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玻意尔定律

实验十七: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20ml 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4ml 处,手动输
入V 值;
4、点击记录压强值;
5、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(如上左图所示);
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“P 1”,得出一组“P-V ”数据点(如上左图所示);
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(如下图所示),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(如上右图所示);
10、设定X 轴、Y 轴分别为“k ”与“P 1”,得出一组“P-k ”数据点。

观察可见,数据点的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(如下图所示),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)。

图1 实验装置图
【实验思考】
本次实验误差:由于针筒气密性带来的系统误差及人为读数带来的偶然误差。

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