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。

　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

玻意耳定律

　　这是个关于气体体积随压强变化的规律。近代实验科学刚兴起时，人类首先研究的是周围的空气。英国的玻意耳也是在这时候开始他对气体的研究的。
　　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，玻意耳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。在该书中他叙述实验结果：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。这在今天看来是非常普遍的常识，但在当时却很新鲜。在这本书中，玻意耳提出了对气体“弹性”的两种可能解释。一种认为把气体微粒看成是许多细小弹性游丝；另一种认为微粒在热的扰动下不断作旋涡运动，由这种运动引起弹性。但书出版后却得到荷兰的以研究科学为名的教会神父利努斯的攻击。　　利努斯不相信关于存在真空的说法，他认为空气的重量和弹性不能够大到足以承受托里拆利管中的29英寸水银柱的重量，并与之均衡。他说气压表中的水银柱是由某种特殊的无形的线悬挂住的，这无形的线就在管子的上端。他甚至要求在将玻璃管里上端封口时用手摸一摸，企图找出这根无形的线。为了反驳这一无端的批评，玻意耳发表了《关于空气的弹力和重量学说的答辩》，并决定重新做实验。从这个意义上来说，还得感谢这位利努斯神父，如果没有这一荒谬的批评，玻意耳也许永远不会发现以他的名字命名的定律。玻意耳把一根长玻璃管弯成二臂和短不等的U形管（虹吸管），把短的一臂上端封住，附上标尺，然后把水银一点一点灌入管内，使水银在玻璃管两边相等，记下刻度。再灌进水银直至封闭的一边的空气压缩到原来的一半，玻意耳发现此时管子长臂中的水银比另一臂高出29英寸。这说明“当空气的密度增到约为原来的两倍时，它的弹性也增加两倍”。但这根玻璃管偶然被打碎了，玻意耳又重新做了一根更长的管子，约有8英尺高。由于在室内用太长了，因此只能在二层楼的楼梯里用绳子吊起来做实验。他使密封空气的压力在1 英寸到117 英寸水银柱之间变化，从一个极端到另一个极端做了40多次实验，每一次都把观察值与按设想“温度一定时，压力与膨胀成反比的假设”应得的值作比较，发现两者非常相符，从而得到了历史上除运动现象之外的又一个度量的自然规律。
　　1666年，玻意耳发表了《流体静力学佯谬》一文，有力地驳斥了那种轻的流体不能对重的流体施加压力的传统偏见，得出了气体的体积与压强成反比的关系，这正是玻意耳气体定律的最初发表形式，它为分子运动论的发展开辟了道路。一个世纪以后，法国人查理和盖•吕萨克建立了更全面的定量规律。
　　实验表明，一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。这个结论是英国科学家玻意耳（1627-1691）和法国科学家马略特（1620-1684）各自通过实验发现的，叫做玻意耳定律。又叫玻意耳—马略特定律（或简称玻马定律）。