实验五 验证玻意耳定律
玻意尔定律-实验报告
玻意尔定律-实验报告
课程名称___________________________ 实验项目__________________________ 专业班级___________________________ 姓名___________ 学号__________ 实验日期____2015年04月08日14:01____ 指导教师___________ 成绩__________
一、实验目的
验证玻意耳定律。
二、实验仪器
1、Lab Studio系统软件
2、LABPORT数据采集器
3、压强传感器
4、计算机
5、注射器等
三、实验原理
玻意耳定律：当温度不变时，一定质量的理想气体，其压强与体积之间的乘积（PV）为常量，即体积与压强成反比。
四、实验步骤
1.将压强传感器接入LABPORT数据采集器；
2.将注射器的活塞推至于15mL处（初始值可以任选，应尽可能让管内气体体积较大），并通过软管与压强传感器的测量口紧密相连。
3、添加新栏“体积”，并添加数据31-41，设置采集方式为手动采集，设置纵轴坐标参数为压强，横轴坐标参数为体积；（注意：传感器外接塑料管内部容积大约有1mL，输入计算机的气体体积数据应为“注射器读数+1”）
4、点击“开始采集”，开始记录压强值，同时描绘出P、V之间关系曲线；
5、观察实验结果，数据点的排列有着双曲线的特征，对图像进行曲线拟合，选取“反比拟合”，得到一条拟合曲线，可以看出，实验采集所得点均匀分布在拟合曲线附近，基本重合。
由此我们可以近似看出压强与体积之间呈现反比关系。
五、实验数据和数据处理
1.实验数据
[table]
2.绘图及处理
六、实验分析讨论
无。
玻义耳定律
玻义耳定律玻义耳定律是描述理想气体压强与温度之间关系的一个基本定律。
它由法国物理学家约瑟夫·路易·盖-吕萨克和法国化学家安托万·洛朗·玻义耳分别在18世纪后期和19世纪初期提出，也被称为盖-吕萨克定律或玻义耳-马里特定律。
一、定义玻义耳定律指出，在恒容条件下，理想气体的压强与其绝对温度成正比，即PV/T=常数，其中P为气体的压强，V为气体的体积，T为气体的绝对温度。
二、推导过程1. 假设有一个恒容器中装有一定量的理想气体。
2. 当温度增加时，由于分子热运动加剧，分子撞击容器壁的频率增加，从而容器壁受到的压力也增加。
3. 由于容器是恒容器，因此气体的体积不变。
根据理想气体状态方程PV=nRT（n为摩尔数，R为气体常数），可以得到P/T=常数。
4. 因此，在恒容条件下，理想气体的压强与其绝对温度成正比，即PV/T=常数。
三、应用1. 玻义耳定律可以用来解释大气压力的变化。
当气温升高时，空气分子热运动加剧，从而撞击地面的频率增加，导致大气压力增加。
2. 玻义耳定律也可以用来计算理想气体在不同温度下的压强。
例如，在恒容条件下，当气体温度从273K（0℃）升高到373K（100℃）时，其压强将增加1/273倍。
3. 玻义耳定律还可以用来计算理想气体的摩尔质量。
根据玻义耳定律和理想气体状态方程PV=nRT可得n/V=P/RT，其中P、V、T均为已知量。
如果已知气体的化学式和密度，则可以通过计算出摩尔质量来确定其分子式。
四、限制条件1. 理想气体状态方程只适用于低密度、高温度和低压力下的理想气体。
2. 玻义耳定律只适用于恒容条件下的理想气体，而在实际情况下，恒容条件很难实现。
3. 玻义耳定律只适用于单一气体的情况，而在混合气体中，不同气体分子之间的相互作用可能会影响气体的压强和温度关系。
五、结论玻义耳定律是描述理想气体压强与温度之间关系的基本定律之一，它可以用来解释大气压力变化、计算理想气体在不同温度下的压强和摩尔质量等。
气体实验：验证玻意耳定律专题训练
气体实验：验证玻意耳定律实验原理：PV=c器材：注射器，压强传感器。
注意事项：1、实验中需保持针筒中封闭气体的质量和温度不变2、保持质量不变：活塞涂润滑油，增加气密性3、保持温度不变：（1）缓慢推动活塞（2）不要用手直接握住针筒中有封闭气体的部分（3）推动活塞后过一会再记录数据，让封闭气体充分热交换4、压强传感器无需调零5、处理数据作V-1/P 或P-1/V 图像，通常为直线，若图线不是直线则可能是气体质量或温度发生变化P01/VV01/P温度升高V1/P0P漏气升温气体实验：验证玻意耳定律专题训练1．“用DIS 研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中（1）图中A 是。
（2）实验过程中，手不能接触注射器有封闭气体部分，这样做的目的是：。
（3）（单选）某同学在做实验时，按实验要求组装好实验装置，然后缓慢推动活塞，使注射器内空气从初始体积20.0ml 减为12.0ml．实验共测五次，每次体积值直接从注射器的刻度读出并输入计算机，同时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V （ml ）p （×105Pa）pV （ml pa ⋅⨯510）120.0 1.001020.020218.0 1.095219.714316.0 1.231319.701414.0 1.403019.642512.01.635119.621仔细观察发现pV （ml pa ⋅⨯510）一栏中的数值越来越小，造成这一现象可能原因是（）A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力增大了B．实验时环境温度增大了C．实验时外界大气压强发生了变化D．实验时注射器内的空气向外发生了泄漏（4）（单选）由于在实验中，未考虑软管中气体的体积，则实验得到的p-V 图线可能为（图中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线）（）P V(A)P V(B)P V(C)PV(D)数据采集器计算机注射器A2．如图为研究一定质量的气体压强与体积关系的实验装置：（1）图中○1为传感器，该实验需要保持气体的和不变。
玻意耳定律公式推论
玻意耳定律公式推论玻意耳定律是气体压强和体积之间关系的重要定律。
这定律可表述为：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强 p 与体积 V 成反比。
其公式为 pV = 常数。
咱们先来看看这个公式的推论啊。
假设咱有一个密封的气罐，里面装着一定质量的气体。
如果咱把这个气罐的体积给压缩一半，根据玻意耳定律，气体的压强就得增大一倍。
我记得有一次在实验室里，老师给我们演示这个实验。
当时用的是一个透明的玻璃容器，里面装着一些无色的气体。
老师慢慢地挤压这个容器，让我们观察压强计上的示数变化。
那时候，我眼睛都不敢眨一下，紧紧盯着那个指针，心里想着这神奇的玻意耳定律到底准不准。
结果呢，指针真的随着体积的变化而相应地变动，当时我心里那个激动啊，感觉自己像是发现了新大陆。
再说说实际生活中的例子。
大家都吹过气球吧？当你把气球吹起来，里面的气体体积变大，压强相对就小。
但要是你把气球口扎紧，然后使劲儿挤压气球，体积变小，这时候你就能明显感觉到气球变得更硬了，其实这就是因为里面的压强增大啦。
还有打气筒，给自行车轮胎打气的时候，不断地把外面的空气压进轮胎里，轮胎里的体积增加得并不多，但是气体的量增多了，相当于在体积变化不大的情况下增加了质量，所以压强就增大，这才能让轮胎变得鼓鼓的。
如果从数学角度深入分析玻意耳定律公式的推论，我们可以通过等式 pV = 常数，得到 p₁V₁ = p₂V₂。
假如初始压强 p₁是 100 帕斯卡，体积 V₁是 10 立方米，当体积压缩到 5 立方米时，通过公式就能算出新的压强 p₂变成 200 帕斯卡。
在物理题里，经常会碰到这样的情况。
比如说，给你一个初始状态的压强和体积，然后告诉你体积怎么变化了，让你求变化后的压强。
这时候只要牢记玻意耳定律公式及其推论，就能轻松应对啦。
再想象一下潜水员在深海里。
随着深度的增加，水的压力会压缩周围的空气体积。
但由于潜水员携带的氧气瓶里气体质量不变，根据玻意耳定律，里面气体的压强就会增大。
实验五 验证玻意耳定律
实验五验证玻意耳定律实验器材1.橡皮帽2.玻璃管3.体积标尺4.油5.固定架6.接头7.压强表准备作业1.本实验的研究对象就是。
在保持不变的条件下,来研究它的压强与体积的关系。
2.实验前,在注射器的活塞上均匀地抹上一层轻质润滑油,这样做的目的就是, 。
3.实验过程中,不能用手握住注射器,其目的就是。
4.实验过程中,应避免注射器内外空气的压强差过大,这样做的目的就是为了防止,以保持注射器内空气的不变。
5.在实验过程中,应使活塞的运动尽可能慢些,这就是为了()(A)减少活塞所受的摩擦力(B)避免损坏仪器(C)防止注射器漏气(D)使注射器内空气做等温变化6.如果在实验过程中橡皮帽脱落,能否用它堵住注射器小孔后再继续进行实验？7.实验中,各小组所得的PV值可能都不相同,这就是什么原因？数据处理实验次数压强(×105帕) 体积(格)123相关习题1.(1997全国)“验证玻意耳定律实验”实验读数过程中,不能用手握住注射器,这就是为了。
用橡皮帽封住注射器小孔,这就是为了。
2.(1995上海)在“验证玻意耳定律”的实验中,对气体的初状态与末状态的测量与计算都正确无误。
结果末状态的pV值与初状态的p0V0值明显不等。
造成这一结果的可能原因就是在实验过程中( )(A)气体温度发生变化(B)气体与外界间有热交换(C)有气体泄漏(D)体积改变得太迅速3.(1999上海)某同学做“验证玻意耳定律”实验时,将注射器竖直放置,测得的数据如下表所示。
发现第5组数据中的pV乘积值有较大偏差。
如果读数与计算无误,那么造成此偏差的原因可能就是或。
实验次序 1 2 3 4 5p(105Pa)1、21 1、06 0、93 0、80 0、66 V(ml)33、2 37、8 43、8 50、4 69、2 pV(105Pa·ml)40、2 40、1 40、7 40、3 45、74.(2001上海)某同学用同一个注射器做了两次验证波意耳定律的实验,操作完全正确。
玻意耳定律
解题思路：通过巧妙选取研究对象，化质 量变化为质量不变，进而运用气体实验 定律求解。 《一》P98/13（N次抽气后求压强）
3.等温线：
（C）单调变化
p
2
等温线
1
O
（D）保持不变 解析：由PV/T为恒量，由图像与 坐标轴围成的面积表达PV乘积， 从实线与虚线（等温线）比较可 得出，该面积先减小后增大，说 明温度T先减小后增大，内能将先 V 减小后增大。
练习：《一》P87/11
4.动态分析
假设法（即先假设是某种情况（暂态），运用 物理规律（如玻意耳定律）进行推理，得到与 假设相矛盾的结论，进而修正假设(即用现在的 结论去取代原有假设），最后得到合理结论 （正确答案） （1）重物外力型《练习册》P61/7 （2）液柱型 《一》P83/9； 10（ 管内外液面高度差怎么变？）； 《练习册》P61/5 （有加速度）《一》P82/5；P97/7 练习：P86/9（截断）；P86/10（注水银）
《一》P87/12；13； P88/14；15； P97/4
《一》P88/15
P
T2
0 图1
T1
V
一定质量的气体，不同温度 下的等温线是不同的。 T1< T2
P—1/V图象，图线的形状 是通过原点的直线，斜率 越大温度越高,T1<T2
4．（2008年高考物理上海卷 9）已知理想气体的 内能与温度成正比。如图所示的实线为汽缸内一定 质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则 在整个过程中汽缸内气体的内能 （ ） B （A）先增大后减小 （B）先减小后增大
等温变化
DIS实验 【实验目的】：探究一定质量的气体在温度
波义耳定律
波义耳定律在排气泵容器中气压计水银柱下降；在真空中虹吸作用失效；压力降低时沸点降低在抽成真空的容器中动物（蜜蜂、鼠、鳝鱼等）不能维持生命，钟表不能传出嘀嗒声等等。
这些在今天看来是非常普遍的常识，但在17世纪时却很新鲜。
这些都被英国科学家罗伯特·波义耳实验所证明。
英国科学家罗伯特·波义耳堪称17世纪实验哲学的先驱人物。
他出生于一个骑士家庭，与他的父亲和哥哥们的骁勇善战、射箭神准等特征不同的是，波义耳从小就是体弱多病、身材瘦小，一副不堪造就的样子，但他从小就有个特点：为了做好一件事，能够一个人静静地坐好久。
英国科学家罗伯特·波义耳波义耳生活在英国资产阶级革命时期，也是近代科学开始出现的时代，这是一个巨人辈出的时代。
而在他科学生涯的早期，气体物理学是科学界颇为热门的研究方向。
气体实验仪器当时法国科学家根据实验得出“空气没有弹性”的结论，波义耳宣称法国科学家的实验不能说明任何问题。
他指出，活塞之所以不能全部弹回来，是因为他们使用的活塞太紧。
有人反驳道，如果活塞稍松，四周就会漏气，影响实验。
罗伯特·波义耳许诺要制造一个松紧适中的绝好活塞，证明上述实验是错误的。
1659年，他了解到盖利克的神奇的抽气泵之后，决心设计出更好的抽气机。
他与年轻的助手胡克制造出了精密的抽气机。
这个装置的精妙之处便在于它能够使观察者看到玻璃试管内部的情况，并允许人们引导甚至控制实验的发展。
空气泵现在看起来似乎貌不惊人，但在当时造价却极其昂贵，全世界也不过只有4台。
波义耳定律因为波义耳的泵大部分是按照他自己的想法所设计，并由罗伯特·虎克负责建造，整台机器非常复杂。
尽管有不足，他用这种抽气机做了一系列关于空气压力和稀薄空气中的现象的实验，并于1660年出版了《关于空气弹性及其效应的物理、力学新实验》一书。
在书中，详细阐述了他所进行43个实验，说明了空气在不同现象中的效果，试验了抽空空气时的氧化、磁场、声音及气压特性，检验了在不同物质上增加气压的效果。
四、验证玻意耳定律
四、验证玻意耳定律【重要知识提示】1．实验目的、原理本实验目的是验证玻意耳定律，实验原理利用一个带有刻度的注射器，封入一定质量的空气，在保证气体质量一定，温度不变的条件下，通过改变活塞上的压力而改变气体压强的方法，测出相应的气体体积，验证玻意耳定律．2．买验器械带框架的注射器一套、铁架台、刻度尺、弹簧秤、钩码、橡皮帽、润滑油、天平、气压计．3．实验步骤及器材调整(1)用刻度尺测出注射器全部刻度的长度，读出最大容积求解出活塞的横截面积S．(2)从气压计上读出大气压强p0．(3)用天平称出活塞和框架的质量，算出它们的重力G．(4)将活塞抹上适量的润滑油后插入注射器内的一部分，将注射器的小孔堵住，以封入一定质量的空气，并记下空气柱的体积V1．(5)把注射器固定在铁架台上，在活塞的两侧加挂钩码，使空气柱的体积减小，改变钩码个数，重做两次，并记下每次挂上的钩码个数及相对应的空气柱的体积．(6)取下钩码，用弹簧秤钩住框架上的挂钩竖直缓慢往上拉，记下每次弹簧秤的读数F 及相应的体积．(7)把记录的数据填入自己设计的表格里，根据公式S GFpp -±=各个压强值，求出各个压强值p对应的pV值，，比较这些乘积，得出结论．(8)建立p-1/V图象，把实验数据描述在图象上，通过比较直观的图形得出结论．4．注意事项(1)实验时要求气体的质量保持不变，因此，必须将橡皮帽封住气体，同时在活塞上涂抹润滑油，以保持气体质量不变．(2)实验中为保持气体的温度不变，要求不要用手触摸注射器同时拉动活塞时应缓慢．(3)注射器必须竖直固定，两边框架所挂钩码的个数必须对称，同时用弹簧秤拉活塞时要沿竖直方向．(4)在验证玻意耳定律的过程中，若用图象研究，为使图象直观，最好用p-1/V图象． 5．数据处理及误差分析(1)实验所用的注射器的气密性的好坏可直接产生误差，主要的原因是m是否一定保持不变，若有气体漏出，则pV值变小；若有气体漏进，则pv值变大．(2)实验中气体的温度改变可直接产生误差，主要的原因是不能满足条件，因此实验的过程中要求手不能握注射器，改变气体的体积时要求缓慢．(3)本实验中气体压强的确定与当时的大气压有关，因此，必须精确地读出大气压强p0值.【典型范例导析】【例l】用注射器做《验证玻意耳定律》的实验中，取几组p、v值后，用p做纵坐标，专做横坐标，画出户一专图象是一条直线，把这条直线延长后未通过坐标原点，而交于横轴，如图4—22所示，可能的原因是 ( )A．各组的取值范围太小B．堵塞注射器小孔的橡皮帽漏气C ．在实验中用手握住注射器而没能保持温度不变D ．汁算压强时未计算活塞和框架对气体产生的压强．解析 因p 一1/V 图象为一直线，故气体的质量一定、温度不变的条件得到满足，如图4—23所示，先将图线反向延长并和纵坐标交于一p ，然后将1/V 轴向下平移到一p ，图象过原点，可见压强的计算总偏小，且每个V 下偏小的压强值相同，答案为D ．。
实验：验证玻意耳定律 人教版
实验：验证玻意耳定律人教版教学目标通过实验证明：一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强和体积成反比或压强和体积的乘积为一恒量.通过实验了解气体状态参量的测量方法，学习计算封闭容器中气体的压强.培养学生的动手能力和良好的实验习惯.重点、难点分析本实验为验证性的学生实验，要求学生必须明确验证什么、依据是什么、使用什么设备、实验怎么做.所以实验原理、实验器材、实验步骤是本实验的重点.对公式P=P0±F/S的正确理解、封闭气体的压强计算是难点之一，相当一部分学生处理不好时公式中取P0+F/S，何时取P0-F/S.如果空气柱受到活塞和固定在它上面的框架的压力作用的同时，还受到我们施加的拉力或压力的作用，这些力的合力是F.对于这一点，也经常出问题.由于学生缺乏操作经验，靠目测判断竖直方向，再加上实验器材本身的质量问题，注射器或实验器竖直难于保证.实验器材框架和100g钩码若干；测力计；铁架台及铁夹；水银气压计(共用)；带刻度的注射器(5ml)；刻度尺.若使用带有长度刻度的注射器型的“玻意耳定律实验器”做本实验，请将刻度尺换为游标卡尺.主要教学过程明确实验原理掌握实验所依据的公式PV=恒量；理解公式P=P0+F/S中各物理量的意义；P0表示实验时的大气压强；S表示活塞的横戴面积；F表示封闭气体所受的合力；会运用此公式计算封闭气体的压强.知道本实验应满足的条件：等温过程t=恒量；研究对象即封闭气体的质量不变.实验器材认识实验器材.了解水银气压计的构造，知道使用方法.通过实物观察，了解注射器与玻意耳定律实验器上的刻度的区别.实验步骤用测力计称出活塞和框架所受重力G.按图1所示，把注射器固定在铁架台的铁夹上，保持注射器竖直.把适量的润滑油抹在注射器的活塞上，再上下拖动活塞，使活塞与器壁间被油封住.当活塞插进注射器内适当位置后，再套上橡皮帽，将一定质量的气体封闭在注射器内.从注射器上读出空气柱的体积V，用刻度尺测出这个空气柱的长度，计算出活塞的横戴面S.记下大气压强P0.在框架两侧挂钩码，总质量为M，记下相应的气体体积.框架两侧不挂钩码，用测力计向上拉活塞，拉力为F0，记下相应的气体体积.改变所挂钩码质量或测力计拉力，共做四次实验，分别计算出PV值并加以比较.保证实验条件m一定：加润滑油密封，套橡皮帽；t一定：不用手握住射器，施力时动作要缓慢，保持环境温度的稳定；减小摩擦：加润滑油，力要沿活塞中轴线，注射器保持竖直及对称地悬挂钩码.数据处理实验时的大气压强P0=Pa注射器活塞横截面积S=m2注射器活塞、框架总重G0=N在活塞上施加的力测力计力F0=N悬挂钩码总重G=N环境温度t=℃压强的计算加钩码时P=P0+(G0+G)/S=[P0+G0/S]+G/S实验结论(略)误差分析本实验的误差主要来自活塞所受的摩擦力.说明若使用玻意耳定律实验器做实验，需用游标卡尺测出活塞直径D，活塞横截面积为S=(ПD2)/4，表中空气柱体积以“cm气柱数”表示.为保证实验效果，在正式实验之前安装一定的时间让学生对照实物进行预习.以下预习题供参考：本实验是验证性的实验，它的实验原理是什么？采取什么措施可保证气体质量一定，温度保持不变？本实验误差的主要来源是什么？可采取什么措施减小误差？你能想出其他办法验证玻意耳定律吗？建议：在学习认真预习的基础上，自行设计、书写实验报告.。
验证波意耳—马略特定律
验证波意耳—马略特定律实验目的验证波意耳—马略特定律。
实验器材带有刻度的注射器，润滑油，橡皮帽，框架，弹簧秤，钩码若干，铁架台（含固定装置），毫米刻度尺，天平（附砝码）；水银气压计。
实验原理在一个带有刻度的注射器内，封入一定质量的空气。
在保证气体的质量，温度不变的条件下，改变施加在活塞上的力时，封闭空气的压强和体积随之发生相应的变化。
如果在误差允许范围内，相应的压强和体积的乘积相等（即P1V1=P2V2...)，就验证了波意耳—马略特定律。
实验步骤1.用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L读出最大刻度的容积V0，算出注射器的横截面积S=V0/L。
2.在水银气压计读出大气压P0。
3.称出活塞和框架的质量，算出它们所受的重力G0。
4.把适量润滑油涂在活塞上，插入注射器抽动几下，用橡皮帽封入一定质量的空气，把注射器水平放置，记下空气柱的体积V1。
5.把注射器竖直地固定在铁架台上，在活塞框上依次挂上不同质量的钩码，记下各次钩码的质量M和对应的体积。
6.取下钩码，用弹簧秤钩住框架上的挂钩竖直慢慢往上拉，记下每提到一定高度时弹簧秤读数F和对应的体积V。
7.把记录的数据填入表格，由压强公式P=P0+G0+Mg/S或P=P0+G0-F/S算出各状态下气体的压强P，求出各状态下气体的压强与体积的乘积PV,比较PV的乘积值，作出结论。
实验结论一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。
即有：pV=C或p1V1=p2V2实验考点是理想气体三大实验定律之一。
对本实验的考查要求是：知道研究理想气体等温变化的几种实验装置和实验方法；掌握实验过程中的数据处理方法，能对数据进行分析并得到结论；理解等温变化图线的物理意义并利用p－V图进行分析和判断。
经典考题1、做《验证玻意耳定律》实验时，有以下步骤：A. 用刻度尺测出注射器全部刻度之长，并读出最大刻度的容积，算出活塞的横截面积S；B. 用天平称出活塞及框架总质量M；C. 把适量的润滑油均匀地涂抹在注射器的活塞上，把活塞插入注射器内一部分，用橡皮帽堵住注射器的小孔，记下这时空气柱的体积V1；D. 用铁夹把注射器竖直固定在铁架台上，在框架上加钩码，使空气柱的体积减小，记录每次所挂钩码质量m和相应空气柱体积V；E. 把记录的数据填入表格，根据公式；再计算每次压强值；F. 求出每次压强p与相应体积V的乘积pV，看它们是否相同.在以上步骤中有哪些主要的错误及疏漏?指出后并改正.2、用注射器做《验证玻意耳定律》的实验中，取几组p、V值后，用p做纵坐标，V做横坐标，画出p—1/V 图象是一条直线，把这条直线延长后未通过坐标原点，而交于横轴，如图1所示，可能的原因是（）A. 各组的取值范围太小B. 堵塞注射器小孔的橡皮帽漏气C. 在实验中用手握住注射器而没能保持温度不变D. 计算压强时未计算活塞和框架对气体产生的压强.3、在用注射器《验证玻意耳定律》的实验中，一次次增大活塞上的钩码质量，测出一组组压强和体积的数值后，发现压强和体积的乘积pV值在逐渐变小，产生这种结果的原因是（）A. 压强虽逐渐增大，体积逐渐减小B. 用手握住了注射器，或操作过快，气体温度升高C. 外界压强变小D. 注射器漏气答案1、解析：E中的公式有错误应为，疏漏是在步骤E之前要测定大气压p0.点评：本题涉及到实验过程及数据处理问题，因压强测定必须在确定压强前读出大气压强p0.2、解析：因p—1/V图象为一直线，故气体的质量一定、温度不变的条件得到满足，如图2所示，先将图线反向延长并和纵坐标交于-p，然后将1/V轴向下平移到-p，图象过原点，可见压强的计算总偏小，且每个V下偏小的压强值相同，答案为D。
玻意耳定律
玻意耳定律
玻意耳定律是在定量定温下，理想气体的体积与气体的压力成反比。
是由英国化学家波义耳Boyle，在1662年根据实验结果提出，在密闭容
器中的定量气体，在恒温下，气体的压力和体积成反比关系。
称之为波义
耳定律。
这是人类历史上第一个被发现的定律。
微观解释是，一定质量的其中一种理想气体，温度保持不变时，分子
的平均动能是一定的．在这种情况下，体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大，故答案为，PV=C。
一定质量的其中一种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是
一定的，在这种情况下，体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强
就增大。
验证玻意耳定律
验 证 玻 意 耳 定 律 学号 姓名【实验相关内容】一、实验目的：验证玻意耳定律二、实验原理：三、实验器材：四、实验步骤：1．把注射器固定到铁架台上； 2．用刻度尺测出注射器全部刻度长，据注射器的容积，算出活塞的截面积。
记下气压计所示大气压强P 0； 3．用天平测出活塞与框架的质量M ； 4．适量的润滑油涂抹活塞，并把活塞插入注射器内往复拉动几次，使活塞与注射器壁间均匀涂上油。
然后使活塞插入注射器适当位置后用橡皮帽将注射器小孔堵住； 5．在框架两侧挂上钩码，记下每次挂在框架上钩码的质量，记下相应空气柱的体积。
6．取下钩码，换用测力计钩住框架，竖直向上拉活塞。
记下每次测力计的示数和相应的空气柱的体积； 7．把以上数据填入表内，算出每次加在空气柱上的压强P ，求出相应的PV 值，看它们是否相等。
五、实验注意事项：1．要使注射器被竖直固定在铁架台上； 2．测力计钩住框架要沿着竖直方向，不能歪斜；3．在框架两侧要挂上对称的钩码； 4．计算封闭气体的压强不能忘记大气压强P 0。
5．实验中必须保持气体质量不变和温度不变,为此,必须：(a) 用橡皮帽堵严注射器的小孔;(b) b)用适量润滑油均匀抹在活塞上,再插入注射器内抽动几次;(c) 不要用手触摸注射器,拉动活塞时应缓慢;(d) ( d)改变气体状态后不要立即读数,待稳定后再读数.6．本实验中空气柱的压强P ＝P 0S F ±.在活塞往下压时,取正号,P ＝P 0＋S F ＝P 0＋S )m M (+g;在活塞往上拉时,取负号,P ＝P 0－SF ＝P 0－S Mg T -.其中M 表示带框架的活塞质量,m 表示所加钩码质量,T 表示弹簧秤六、误差产生的主要原因：1．漏气；2．由于活塞上拉或下压气体温度发生了变化；3．活塞与注射器管壁间的摩擦；【典型问题例析】1．在验证玻一马定律的实验中，正确的操作和措施是（ ）A.在将注射器管安装到铁架上时，应使注射器管成竖直状态B.在记录空气柱的体积时，用手握住注射器管，以便眼睛平视，读数准确C.对活塞施加拉力或压力时，应缓慢进行D.实验完后，将本组得出的PV 值跟其它各实验小组的PV 值核对，若PV 值都相等，则表示实验成功2．在使用带有刻度的注射器验证玻意耳定律的实验中得到几次PV 值后，用P 作纵坐标，以1/V 作横坐标，画出P-1/V 图线是一条直线，如图，把这线延长，未通过原点，而交于横轴，则可能的原因是：（ ）A、各组P、1/V取值范围太小B、实验中堵注射孔的橡皮帽漏气C、实验中用手握注射器，没能保持温度不变D、计算压强时，未计入活塞和框架对封闭气体产生的压强。
玻意耳定律
2 ． 在 研 究 气 体 的 状 态 变 化 时 ， 我 们控采制变用量了 _________法，即先保持一个参量不变，研究其他两 个参量之间的关系，进而确定三个参量的变化规律． 3．使一定质量的气体在温度保持不变的情况下发生 的状态变化过程，叫做__等__温__过程，相应地，还有等 容过程和等压过程．
虑，A气体压强由液体传递后对h2的压力方向向 上，B气体压力、液体h2重力方向向下，液柱受 力 平 衡 ， 则 pBS ＋ ρgh2S ＝ pAS ， 得 pB ＝ p0 ＋ ρgh1 －ρgh2.
法二：取等压面法．
根据同种液体在同一液面处压强相等，在连通器内
灵活选取等压面.由两侧压强相等列方程求解压 强 ． 求 pB 时 从 A 气 体 下 端 选 取 等 压 面 ， 则 有 pB ＋ ρgh2＝pA＝p0＋ρgh1，所以pA＝p0＋ρgh1，pB＝p0＋ ρg(h1－h2)． 【答案】 p0＋ρgh1 p0＋ρg(h1－h2)
知能优化训练
我锁着母亲，锁着她半年了。我把她的白发和叨唠锁在了四楼。她趴在阳台边，像一棵半枯的藤蔓，在阳光里呼吸，在风雨里憔悴。她，在淡然地承接着岁月的眷顾。 最让母亲不堪的，这座灰旧的小楼还不是我的家。在这个陌生的地方，母亲常独自诉说。那时的母亲是孤独而忧郁的，她的叨唠里，最大的心结是走不回月下的故乡了。
图2－1－3
pS－p0S－mg＝ma 得 p＝p0＋mgS＋a. 总之，以上两种情况求压强时，首先是选好研究对象， 然后受力分析，特别要注意内、外气体的压力，最后 根据平衡条件或非平衡条件列方程求解．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1.如图2－1－4所示，一个横截面积为S的圆筒形容 器竖直放置，金属圆板的上表面是水平的，下表面 是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质 量为M，不计圆板与容器内壁的摩擦．若大气压强 为p0,则被圆板封闭在容器中的气体压强等于( )
玻意耳定律
罗伯特·波义耳
1646年波义耳应邀加入了由威尔金斯组织的社团 “哲学学会”（又称无形学院）。这一社团成员常 常在波义耳的庄园聚会交流。1648年克伦威尔任命 威尔金斯主持对牛津大学的改革，威尔金斯邀请波 义耳到牛津去工作。1654年波义耳前往牛津，在自 己的祖传领地上建立了实验室，聘请罗伯特·胡克 为助手开始对气体和燃烧进行研究。 他发现了很多值得注意的事情。当他向密闭空气施 加双倍的压力时，空气的体积就会减半；施加3倍 的压力时，体积就会变成原来的1/3。1660年他创 建了一个简单的数学等式来表示这一比例关系，现 在我们称之为“波义耳定律”。
罗伯特·波义耳
1680年波义耳被选为英国皇家学会会长，但是由于 誓言的问题，他拒绝了这一职务。 1689年之后波义耳本来就不是很好的健康继续恶化， 他退出了一切社会活动，结束了与皇家学会的关系， 公开对不能接待来访者进行道歉。在这种闲居中， 他打算整理思想和文章，并希望从事一些秘密的传 给后人的化学研究。1691年12月30日，在他姐姐去 世后仅仅一周，波义耳去世。葬于圣马丁教堂墓地， 按照他的遗嘱，他捐赠他写的关于上帝存在讨论的 演讲稿，以供后来学者进行讨论。
气体实验定律 等容变化
查理定律
气体的压强与温度的关系
思考：气体体积不变时，其压强与温度有什 么关系？
为什么夏天自行车车胎的气不能打得太足？ 为什么热水瓶倒出一些水后盖上瓶塞，过一 段时间后很难取出瓶塞？
等容变化:气体在体积保持不变的情况下发生 的状态变化，叫做等容变化。
气体的压强与温度的关系
实验装置
罗伯特·波义耳
法国物理学家得到了同样的结果，但是直到1667年 才发表。于是在英语国家，这一定律被称为波义耳 定律，而在欧洲大陆则被称为马略特定律。1661年 波义耳发表了《怀疑派的化学家》，重新定义元素 这个名称的意义。波意耳在实验与理论两方面都对 化学发展有重要贡献，为近代化学奠定了初步基础， 故被认为是近代化学的奠基人。1668年他离开牛津 前往伦敦建立了自己的实验室。1673 年波义耳和 胡克对物质的燃烧进行了研究，发现在真空情况下 物质无法燃烧，最先揭示了空气是燃烧的必要条件。 他还发现了植物的色素可以在酸性和碱性条件下出 现不同的颜色，从而引入指示剂的概念。
实验名称：玻意耳定律
实验名称：玻意耳定律
姓名: 班级: 学号:
实验目的: 验证玻意耳定律，加深对玻意耳定律的理解。
实验器材: 压力传感器一只、计算机、注射器。
实验内容:
1. 将压强传感器接入计算机，打开实验软件，点击菜单“实验目录—热学实验—波意耳定律”，进入专项实验界面；
2. 取出注射器，将注射器的活塞置于50ml处（初始值可任意选值），并通过软管与压强传感器的测量口紧密连接（注意检查空气密闭性）；
3. 推动注射器活塞并在体积文本框内输入相应的V值，点击“记录”按钮，记录不同的V值对应的压强数据；
4. 继续推动注射器，记录5-10组数据；
5. 点击“绘制曲线”按钮添加曲线，设置X轴为体积、Y轴为压强，点击“确定”按钮绘出“P-V”曲线；
实验图像：
实验小结：
通过图象可知，体积越大时，其对应的压强越小，即压强与体积成反比关系。
这验证了玻意耳定律，一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，其压强与体积的乘积（PV）为常量，即体积与压强有反比关系。
气体实验定律
气体实验定律一、气体实验定律1.玻意耳定律（1）内容: 一定质量的气体, 在温度不变的情况下, 它的压强跟体积成反比；或者说压强跟体积的乘积是不变的。
玻意耳定律是实验定律, 不论什么气体, 只要符合压强不太大（和大气压比较）、温度不太低（和室温比较）的条件, 都近似地符合这个定律。
（2）数学表达式: p1V1=p2V2或pV=恒量（3）等温线（P-V图像如图）:2.查理定律（1）内容: 体积不变时, 一定质量气体的压强与热力学温度成正比。
查理定律是个实验定律。
不论什么气体, 只要符合压强不太大（和大气压比较）、温度不太低（和室温比较）的条件, 都近似地符合这个定律。
（2）数学表达式:（3）等容线（P-T图像）:2.盖·吕萨克定律（1）内容: 压强不变时, 一定质量气体的体积与热力学温度成正比。
盖·吕萨克定律是个实验定律。
不论什么气体, 只要符合压强不太大（和大气压比较）、温度不太低（和室温比较）的条件, 都近似地符合这个定律。
（2）数学表达式:（3）等压线（V-T图像）:【典型例题】例 1.一个气泡从水底升到水面时, 它的体积增大为原来的3倍, 设水的密度为ρ=1×103kg/m3, 大气压强p0=1.01×105Pa, 水底与水面的温度差不计, 求水的深度. 取g=10m/s2.例2.要求瓶内氢气在500℃时的压强不超过1atm, 则在20℃下对瓶子充气时, 瓶内压强最多为多少？瓶子的热膨胀不计.例 3.内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中, 用不计质量的活塞封闭压强为1.0×l05Pa、体积为2.0×l0-3m3的理想气体. 现在活塞上方缓缓倒上沙子, 使封闭气体的体积变为原来的一半, 然后将气缸移出水槽, 缓慢加热, 使气体温度变为127℃.(1)求气缸内气体的最终体积；(2)在p－V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化. (大气压强为1.0×l05Pa)【反馈练习】1.两个半球壳拼成的球形容器内部已抽成真空, 球形容器的半径为R, 大气压强为p, 使两个半球壳沿图中箭头方向互相分离, 应施加的力F至少为[]A.4πR2pB.2πR2pC.πR2pD.πR2p2、一个气泡从水面下40m深处升到水面上, 假定水的温度一定, 大气压强为76cmHg, 则气泡升到水面时的体积约为原来的[]A.3倍B.4倍C.5倍D.5.5倍3、密闭容器中装有某种理想气体, 当温度从t1=50℃升到t2=100℃时, 气体的压强从p1变化到p2, 则[]A.p2/p1=2B.p2/p1=1/2C.p2/p1=1D.1＜p2/p1＜24、一定质量的气体, 处于平衡状态I, 现设法使其温度降低而压强增大, 达到平衡状态II, 则[ ]A.状态I时气体的密度比状态II时的大B.状态I时分子的平均动能比状态lI时的入C.状态I时分子间的平均距离比状态II时的大D.状态I时每个分子的动能都比状态II时的分子的平均动能大5、竖直的玻璃管, 封闭端在上, 开口端在下, 中间有一段水银, 若把玻璃管稍倾斜一些, 但保持温度不变, 则：[ ]A.封闭在管内的气体压强增大B、封闭在管内的气体体积增大C.封闭在管内的气体体积减小D.封闭在管内的气体体积不变6.如图所示, 两端开口的U形玻璃管中, 左右两侧各有一段水银柱, 水银部分封闭着一段空气, 己知右侧水银还有一段水平部分, 则:(1)若向右侧管中再滴入少许水银, 封闭气体的压强将.(2)若向左侧管中再滴入少许水银, 封闭气体的压强将, 右侧水银的水平部分长度变7、(1)下图中甲、乙均匀玻璃管中被水银封闭的气体压强分别为P1.P2.P3, 己知大气压为76cmHg, hl=2cm, h2=3cm, 求P1、P2、P3各为多少?(2)如图设气缸的质量为M, 横截面为S, 活塞的质量为m, 当气缸搁于地上时, 里面气体的压强为____. 当通过活塞手柄提起气缸时, 被封闭的气体的压强为____. (已知大气压强为p0)8、盛有氧气的钢瓶, 在室内(17℃)测得瓶内氧气的压强是9.31×106Pa当把钢瓶搬到温度是-13℃的室外时, 测得瓶内氧气的压强变为8.15×106Pa. 试问钢瓶是否漏气？为什么？9、如图所示, 截面积S=0.01m2的气缸内有一定质量的气体被光滑活塞封闭. 已知外界大气压p0=105Pa, 活塞重G=100N. 现将气缸倒过来竖直放置, 设温度保持不变, 气缸足够长. 求气缸倒转后气体的体积是倒转前的几倍？10、如图所示, 一端封闭横截面积均为S、长为b的细管弯成L形, 放在大气中, 管的竖直部分长度为a, 大气压强为P0, 现在开口端轻轻塞上质量为m, 横截面积也为S的小活塞。
玻义耳定律
玻义耳定律简介玻义耳定律（Boyle’s Law）是描述理想气体压力与体积之间关系的基本定律之一。
该定律由爱尔兰物理学家罗伯特·玻义耳在1662年提出，是现代气体力学的基石之一。
玻义耳定律指出，在温度不变的条件下，理想气体的压力与体积成反比。
原理玻义耳定律可以用数学公式表示为：P1 * V1 = P2 * V2其中，P1和V1分别表示气体的初始压力和体积，P2和V2分别表示气体的最终压力和体积。
根据该定律，当气体的体积增大时，其压力会减小；当气体的体积减小时，其压力会增大。
这种反比关系是由于气体分子在容器中的碰撞导致的。
实验验证为了验证玻义耳定律，我们可以进行以下实验：实验材料•气压计•气缸•活塞•实验台实验步骤1.将气压计插入气缸中，并将活塞完全压缩。
2.记录气压计的读数为P1，气缸内的体积为V1。
3.将活塞慢慢向外拉，使气缸内的体积增大。
4.记录气压计的读数为P2，气缸内的体积为V2。
5.按照实验步骤3和4的方法，多次改变气缸内的体积，并记录相应的气压计读数和体积值。
实验结果根据实验记录得到的数据，我们可以计算出P1 * V1和P2 * V2的值，并观察它们是否相等。
如果实验数据符合玻义耳定律的预期结果，即P1 * V1 ≈ P2 * V2，那么可以得出结论实验证实了玻义耳定律。
应用玻义耳定律在工程和科学研究中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：气体容器设计在设计气体容器时，需要考虑气体的压力和体积之间的关系。
根据玻义耳定律，可以通过调整容器的体积来控制气体的压力。
这对于工业流程中需要精确控制气体压力的情况十分重要。
气体溶解度研究玻义耳定律也可以用来研究气体在液体中的溶解度。
根据定律，当气体的压力增加时，其在液体中的溶解度也会增加。
这对于化学工艺中需要溶解气体的过程有着重要的指导意义。
呼吸系统研究玻义耳定律对于呼吸系统的研究也十分重要。
人体的肺部可以看作是一个气体容器，根据玻义耳定律，当呼吸肌肉向外拉伸肺部时，肺内的气体体积增大，压力减小，导致空气进入肺部。
玻意耳定律——精选推荐
玻意耳定律紫荆中学王骏教学目标1．知道什么是等温变化，会用提供的实验器材进行定性或半定量的实验研究，以培养学生的动手实验能力。
2．知道玻意耳定律的内容和公式表达。
3．知道ｐ－ｖ图上等温变化的图线及其物理意义。
培养学生用图像这种数学语言表达物理规律的能力。
4．知道ｐ－ｖ图上不同温度的等温线。
5．会用玻意耳定律解释一些物理现象，会求解一些简单的计算题。
教学重点：做好实验及玻意耳定律的应用。
教学难点：ｐ－ｖ图线物理意义的理解。
教学仪器：注射器一只、气体定律演示器（Ｊ2257-1型）一个。
教学方法：由学生自己在课堂上动手实验，教师归纳和课堂讨论相结合，精讲精练。
利用计算机处理数据，画出P-V图线，利用网络试题即时反馈学生答题情况，有针对讲解。
教学过程：一、引入新课师：请同学们回想一下，我们在学习气体的最初，就提到过描述一定质量的气体状态参量是什么？气体状态发生变化有哪几种情况？生：P、V、t。
气体的状态变化有四种情况：①V不变，P与t变②P不变，V与t变③t不变，P与V变④P、V、t都变（板书）师：我们把第一种变化叫做等容变化，它满足查理定律。
（板书）我们把第二种变化叫做等压变化，它满足盖吕萨克定律。
（板书）今天我们要研究的是第三种情况，也就是当温度不变时，一定质量的气体的压强随着它的体积变化而变化的规律，这种变化叫等温变化。
（板书）接下来请同学们自己动手、动脑来发现这一规律。
二、分组实验得出定律师：在同学们桌子上的，放的是J2257型气体定律演示器，请同学们看一下这个气体定律演示器的构造。
（板书）我想问一下，我们要研究的一定质量的气体，指的是哪一部分气体？还有，橡皮帽的作用是什么？师：请同学们再仔细观察一下体积标尺，最小刻度为多少个单位体积？ 生：0.25单位体积。
生：就是2所指的活塞下方的那一部分气体；橡皮帽的作用是避免漏气，以保证气体质量不变。
师：既然我们研究的是气体的等温变化，那在我们做实验的时候要注意些什么？生：保证活塞下方的那部分密闭气体的温度不变，特别注意不要用手去握住实验器的管壁；还有，要注意缓慢压缩。
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实验五验证玻意耳定律
实验器材
1．橡皮帽2．玻璃管3．体积标尺4．油
5．固定架6．接头7．压强表
准备作业
1．本实验的研究对象是。
在保持不变的条件下，来研究它的压强和体积的关系。
2．实验前，在注射器的活塞上均匀地抹上一层轻质润滑油，这样做的目的是，。
3．实验过程中，不能用手握住注射器，其目的是。
4．实验过程中，应避免注射器内外空气的压强差过大，这样做的目的是为了防止，以保持注射器内空气的不变。
5．在实验过程中，应使活塞的运动尽可能慢些，这是为了（）
（A）减少活塞所受的摩擦力
（B）避免损坏仪器
（C）防止注射器漏气
（D）使注射器内空气做等温变化
6．如果在实验过程中橡皮帽脱落，能否用它堵住注射器小孔后再继续进行实验？7．实验中，各小组所得的PV值可能都不相同，这是什么原因？
数据处理
实验次数压强（×105帕）体积（格）
1
2
3
相关习题
1．（1997全国）“验证玻意耳定律实验”实验读数过程中，不能用手握住注射器，这是为了。
用橡皮帽封住注射器小孔，这是为了。
2．（1995上海）在“验证玻意耳定律”的实验中，对气体的初状态和末状态的测量和计算都正确无误。
结果末状态的pV值与初状态的p0V0值明显不等。
造成这一结果的可能原因是在实验过程中（）
（A）气体温度发生变化（B）气体与外界间有热交换
（C）有气体泄漏（D）体积改变得太迅速
3．（1999上海）某同学做“验证玻意耳定律”实验时，将注射器竖直放置，测得的数据如下表所示。
发现第5组数据中的pV乘积值有较大偏差。
如果读数和计算无误，那么造成此偏差的原因可能是或。
实验次序 1 2 3 4 5
p（105Pa） 1.21 1.06 0.93 0.80 0.66 V（ml）33.2 37.8 43.8 50.4 69.2
pV（105Pa·ml）40.2 40.1 40.7 40.3 45.7
4．（2001上海）某同学用同一个注射器做了两次验证波意耳定律的实验，
操作完全正确。
根据实验数据却在p－V图上画出了两条不同双曲线。
造
成这种情况的可能原因是（）
（A）两次实验中空气质量不同
（B）两次实验中温度不同
（C）两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压的数据不同
（D）两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体的数据不同
5．（2003上海）有同学在做“研究温度不变时气体的压强跟体积
的关系”实验时，用连接计算机的压强传感器直接测得注射器内
气体的压强值，缓慢推动活塞，使注射器内空气柱从初始体积
20.0 ml变为12.0 ml，实验共测了五次，每次体积值直接从注射
器的刻度上读各并输入计算机，同时由压强传感器测得对应体
积的压强值，实验完成后，计算机屏幕上立刻显示出如下表中
所示的实验结果。
序号V（ml）p（×105 Pa）pV（×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）仔细观察不难发现，pV（×10 Pa•ml）一栏中的数值越来越小，造成这一现象的可能原因是（）
（A）实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大
（B）实验时环境温度增大了
（C）实验时外界大气压强发生了变化
（D）实验时注射器内的空气向外发生了泄漏
（2）根据你在（1）中的选择，说明为了减小误差，应采取的措施是：。
6．（1998上海）某同学用一个水平固定着的、活塞横截面积已知的注射器和一个弹簧秤，测定当时的大气压。
下面提供了四项必要的实验操作，请按正确的顺序将各项操作前的字母填在横线上：___________ 。
（a）读出初始状态气体的体积V1
（b）将注射器活塞移到某一适当位置，用橡皮帽将注射器出口封住
（c）读出活塞被拉出一定距离后气体的体积V2和弹簧秤的拉力F
（d）用弹簧秤将活塞拉出一定的距离
如果活塞的横截面积为S，则测得大气压的表达式为P0＝__________。
7．（2007八校联考）某小组利用如下装置研究“一定质量
气体温度不变时，压强与体积的关系”。
如图所示，带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体，推动活塞可以改变气体体积V 。
实验所用气压计较特殊，测量的是注射器内部和外部气体压强的差Δp 。
在多次改变体积后，得到如下数据：
（1）每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，为什么？ （2）作出Δp －1
V
图象。
（3）根据你在（2）中作出的图象，图象与Δp 轴的交点纵坐标为 ，物理含义是 。
－1。