一種探究理想氣體狀態(tài)方程的實(shí)驗(yàn)儀器及操作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及高中物理研究理想氣體狀態(tài)方程的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種探究理想氣體狀態(tài)方程的實(shí)驗(yàn)儀器及操作方法，其特征在于該實(shí)驗(yàn)儀器由氣缸、溫度計(jì)、氣壓計(jì)組成，所述的氣缸由方形缸體、等壓活塞和定位調(diào)整活塞組成，所述的方形缸體內(nèi)部設(shè)有氣壓計(jì)和溫度計(jì)，氣壓計(jì)的下端感應(yīng)部伸入方形缸體內(nèi)部，上端示數(shù)顯示部伸出方形缸體內(nèi)部實(shí)現(xiàn)氣壓數(shù)值的監(jiān)測(cè)和記錄，所述的溫度計(jì)的下端感應(yīng)部伸入方形缸體內(nèi)部，上端示數(shù)顯示部伸出方形缸體內(nèi)部實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)值的監(jiān)測(cè)和記錄，由于在同一裝置上運(yùn)用控制變量法分別控制等溫、等容和等壓過程，分別檢驗(yàn)三大氣體實(shí)驗(yàn)定律，得出結(jié)論并畫出p?V、p?T和V?T圖像，具有控制變量準(zhǔn)確、便于學(xué)生掌握和理解等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
-種探究理想氣體狀態(tài)方程的實(shí)驗(yàn)儀器及操作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及高中物理研究理想氣體狀態(tài)方程的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、控制變量準(zhǔn)確、便于學(xué)生掌握和理解的探究理想氣體狀態(tài)方程的實(shí)驗(yàn)儀器及操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，理想氣體狀態(tài)方程(又稱理想氣體定律、普適氣體定律)是描述理想氣 體在處于平衡態(tài)時(shí)，壓強(qiáng)、體積、物質(zhì)的量、溫度間關(guān)系的狀態(tài)方程，它建立在玻意耳-馬略 特定律、查理定律、蓋-呂薩克定律等經(jīng)驗(yàn)定律上，其方程為pv = nRT，運(yùn)個(gè)方程有4個(gè)變量： P是指理想氣體的壓強(qiáng)，V為理想氣體的體積，η表示氣體物質(zhì)的量，而T則表示理想氣體的熱 力學(xué)溫度;還有一個(gè)常量:R為理想氣體常數(shù)。
[0003] 目前，高中教師在講解高中物理選修《3-3》第八章《氣體》探究理想氣體狀態(tài)方程實(shí) 驗(yàn)中沒有進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)探究過程，不利于我們對(duì)理想氣體狀態(tài)方程(或克拉伯龍方程)的理 解，由于我們已知理想氣體狀態(tài)方程為卵0ΤΕ早=。。!化<.袁ρν=η?ΤΓ'吉=加巧pV=;航 ，課本上給出的實(shí)驗(yàn)方法中雖然利用溫度計(jì)和氣壓計(jì)測(cè)得了 ρ、Τ等狀態(tài)參量，卻不能對(duì)一定 量的氣體作出很好的控制變量，在一個(gè)改變狀態(tài)參量的同時(shí)不能控制另外兩個(gè)中的一個(gè)不 變化，所得數(shù)據(jù)不易我們分析和作圖，同時(shí)課本中實(shí)驗(yàn)功能較為單一，無法對(duì)Ρ、ν、ΤΞ個(gè)參 量進(jìn)行任意的改變和保持恒定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制變量準(zhǔn)確、便 于學(xué)生掌握和理解的探究理想氣體狀態(tài)方程的實(shí)驗(yàn)儀器及操作方法。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是： 一種探究理想氣體狀態(tài)方程的實(shí)驗(yàn)儀器，其特征在于該實(shí)驗(yàn)儀器由氣缸、溫度計(jì)、氣壓 計(jì)組成，所述的氣缸由方形缸體、等壓活塞和定位調(diào)整活塞組成，所述的方形缸體的右端設(shè) 為閉口端，方形缸體的左端設(shè)為開口端，方形缸體的開口端周圍設(shè)有與方形缸體表面垂直 的擋板，方形缸體內(nèi)部上側(cè)面和下側(cè)面設(shè)有兩端分別與擋板和方形缸體閉口端相抵觸的緩 沖板，緩沖板經(jīng)彈黃與方形缸體內(nèi)表面相連接，上側(cè)面和下側(cè)面的緩沖板之間設(shè)有等壓活 塞和定位調(diào)整活塞，所述的等壓活塞位于方形缸體的右端閉口端并由塞板和塞柄組成，等 壓活塞的塞板位于方形缸體內(nèi)部上側(cè)面和下側(cè)面緩沖板之間，等壓活塞的塞板的左側(cè)面經(jīng) 彈黃與緩沖塞板相連接，等壓活塞的塞柄一端與塞板的右側(cè)面相連接，另一端伸出方形缸 體右端閉口端并與閉口端密封并滑動(dòng)連接，伸出方形缸體的塞柄與提供拉力的傳動(dòng)手柄相 連接，所述的等壓活塞的塞柄上設(shè)有氣缸標(biāo)識(shí)體積數(shù)值，所述的定位調(diào)整活塞位于方形缸 體的右側(cè)開口端并由定位塞板、連接體和定位推桿組成，所述的定位塞板位于方形缸體的 內(nèi)側(cè)，定位塞板的左側(cè)面與連接體相連接，連接體的長(zhǎng)度小于定位塞板的長(zhǎng)度，連接體的上 下兩端分別對(duì)稱的經(jīng)彈黃與定位推桿相連接，定位推桿的右側(cè)面與定位塞板的左側(cè)面相抵 觸并在彈黃的作用下上下滑動(dòng)，所述的與彈黃連接的定位推桿的另一側(cè)面設(shè)有定位凹槽， 定位凹槽經(jīng)緩沖板上設(shè)有的擋柱相配合連接實(shí)現(xiàn)定位調(diào)節(jié)活塞的定位，所述的方形缸體內(nèi) 部設(shè)有氣壓計(jì)和溫度計(jì)，氣壓計(jì)的下端感應(yīng)部伸入方形缸體內(nèi)部，上端示數(shù)顯示部伸出方 形缸體內(nèi)部實(shí)現(xiàn)氣壓數(shù)值的監(jiān)測(cè)和記錄，所述的溫度計(jì)的下端感應(yīng)部伸入方形缸體內(nèi)部， 上端示數(shù)顯示部伸出方形缸體內(nèi)部實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)值的監(jiān)測(cè)和記錄。
[0006] -種探究理想氣體狀態(tài)方程的實(shí)驗(yàn)儀器的操作方法，其特征在于該實(shí)驗(yàn)儀器分別 進(jìn)行等溫變化、等容變化和等圧変化和驗(yàn)證理想氣體狀體方程四個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，實(shí)驗(yàn)過程如 下： (一）、等溫變化： (1) .首先固定好實(shí)驗(yàn)儀器，固定定位調(diào)整活塞； (2) .將該實(shí)驗(yàn)儀器置于溫度恒定的室內(nèi)（或?qū)⑵渲糜跍囟群愣ǖ乃校?，觀測(cè)溫度計(jì)2 的示數(shù)恒定不變； (3) .緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)等壓活塞后端牽連的傳動(dòng)手柄，移動(dòng)的過程中多次記錄氣壓計(jì)所示的示 數(shù)和氣缸標(biāo)識(shí)體積的數(shù)值； (4) .調(diào)整定位調(diào)節(jié)活塞在擋柱上的位置，多次實(shí)驗(yàn)，多次分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。
[0007] (二）、等容變化： (1) .首先固定好實(shí)驗(yàn)儀器，固定定位調(diào)整活塞和等壓活塞，保證氣缸體積不變； (2) .利用加熱或降溫的方法改變氣缸內(nèi)氣體的溫度，多次記錄溫度計(jì)示數(shù)和對(duì)應(yīng)的氣 壓計(jì)的示數(shù)； (3) .調(diào)整定位調(diào)節(jié)活塞在擋柱上的位置，多次實(shí)驗(yàn)，多次分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。
[000引 （Ξ)、等圧変化： (1) .首先固定好實(shí)驗(yàn)儀器，固定定位調(diào)整活塞的位置； (2) .向等壓活塞后端的傳動(dòng)手柄施加恒力F，進(jìn)而提供恒壓，觀察保證氣壓計(jì)的示數(shù)保 持不變； (3) .對(duì)氣缸內(nèi)氣體加熱或降溫，保證氣壓計(jì)示數(shù)不變的條件下，記錄溫度計(jì)示數(shù)和對(duì) 應(yīng)的氣缸標(biāo)識(shí)體積數(shù)值； (4) .調(diào)整定位調(diào)節(jié)活塞在擋柱上的位置，多次實(shí)驗(yàn)，多次分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。
[0009] (四）、驗(yàn)證理想氣體狀體方程： (1) .首先固定好實(shí)驗(yàn)儀器； (2) .在一定限度內(nèi)任意調(diào)整氣缸的溫度W及定位調(diào)節(jié)活塞的位置，得到多組由溫度 計(jì)、氣壓計(jì)和氣缸標(biāo)識(shí)體積數(shù)值提供的氣體狀態(tài)參量，將其代入理想氣體狀態(tài)方程分析其 是否滿足。
[0010] 本發(fā)明所述的上側(cè)面和下側(cè)面的緩沖板上分別對(duì)應(yīng)設(shè)有至少Ξ個(gè)擋柱，調(diào)整定位 調(diào)整活塞的位置，多次實(shí)驗(yàn)，分析數(shù)據(jù)，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0011] 本發(fā)明所述的定位推桿上的定位凹槽的左側(cè)臂低于右側(cè)臂的高度，在移動(dòng)定位調(diào) 整活塞時(shí)，防止定位推桿完全脫離擋柱，造成方形缸體內(nèi)部氣體變化，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn) 確。
[0012] 本發(fā)明所述的所用的彈黃都為勁度系數(shù)較小的彈黃，利用具有簡(jiǎn)諧振動(dòng)恢復(fù)力性 質(zhì)的裝置，防止由人工操作帶來的氣體狀態(tài)驟變的問題，增大實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0013] 本發(fā)明由于在同一裝置上運(yùn)用控制變量法分別控制等溫、等容和等壓過程，分別 檢驗(yàn)立大氣體實(shí)驗(yàn)定律，得出結(jié)論并畫出ρ-ν、ρ-Τ和ν-Τ圖像，利用彈黃的恢復(fù)性減緩氣體 體積變化的過程，避免其引起溫度或壓強(qiáng)的突變，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)，設(shè)有至少Ξ個(gè)變換 氣缸體積的擋住，利用多次變換定量多次實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)得出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確 性，在一定限度內(nèi)任意調(diào)整氣缸的溫度W及定位調(diào)整活塞的位置，得到多組由溫度計(jì)、氣壓 計(jì)和氣缸標(biāo)識(shí)提供的氣體狀態(tài)參量，將其代入理想氣體狀態(tài)方程分析其是否滿足，通過該 實(shí)驗(yàn)儀器的實(shí)驗(yàn)過程，探究理想氣體狀態(tài)與其狀態(tài)參量的關(guān)系，驗(yàn)證Ξ大氣體實(shí)驗(yàn)定律，驗(yàn) 證由數(shù)學(xué)方式推導(dǎo)的理想氣體狀態(tài)方程，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制變量準(zhǔn)確、便于學(xué)生掌握和理 解等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖2是本發(fā)明中定位調(diào)節(jié)活塞的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明： 如附圖所示，一種探究理想氣體狀態(tài)方程的實(shí)驗(yàn)儀器，其特征在于該實(shí)驗(yàn)儀器由氣缸、 溫度計(jì)2、氣壓計(jì)3組成，所述的氣缸由方形缸體1、等壓活塞和定位調(diào)整活塞組成，所述的方 形缸體1的右端設(shè)為閉口端，方形缸體1的左端設(shè)為開口端，方形缸體1的開口端周圍設(shè)有與 方形缸體1表面垂直的擋板4,方形缸體1內(nèi)部上側(cè)面和下側(cè)面設(shè)有兩端分別與擋板4和方形 缸體1閉口端相抵觸的緩沖板5,緩沖板5經(jīng)彈黃6與方形缸體1內(nèi)表面相連接，上側(cè)面和下側(cè) 面的緩沖板5之間設(shè)有等壓活塞和定位調(diào)整活塞，所述的等壓活塞位于方形缸體1的右端閉 口端并由塞板7和塞柄8組成，等壓活塞的塞板7位于方形缸體1內(nèi)部上側(cè)面和下側(cè)面緩沖板 5之間，等壓活塞的塞板7的左側(cè)面經(jīng)彈黃與緩沖塞板9相連接，等壓活塞的塞柄8-端與塞 板7的右側(cè)面相連接，另一端伸出方形缸體1右端閉口端并與閉口端密封并滑動(dòng)連接，伸出 方形缸體1的塞柄8與提供拉力的傳動(dòng)手柄10相連接，所述的等壓活塞的塞柄上設(shè)有氣缸標(biāo) 識(shí)體積數(shù)值，所述的定位調(diào)整活塞位于方形缸體1的右側(cè)開口端并由定位塞板11、連接體12 和定位推桿13組成，所述的定位塞板11位于方形缸體1的內(nèi)側(cè)，定位塞板11的左側(cè)面與連接 體12相連接，連接體12的長(zhǎng)度小于定位塞板11的長(zhǎng)度，連接體12的上下兩端分別對(duì)稱的經(jīng) 彈黃與定位推桿13相連接，定位推桿13的右側(cè)面與定位塞板13的左側(cè)面相抵觸并在彈黃的 作用下上下滑動(dòng)，所述的與彈黃連接的定位推桿13的另一側(cè)面設(shè)有定位凹槽14,定位凹槽 14經(jīng)緩沖板5上設(shè)有的擋柱15相配合連接實(shí)現(xiàn)定位調(diào)節(jié)活塞的定位，所述的方形缸體1內(nèi)部 設(shè)有氣壓計(jì)3和溫度計(jì)2，氣壓計(jì)3的下端感應(yīng)部伸入方形缸體1內(nèi)部，上端示數(shù)顯示部伸出 方形缸體1內(nèi)部實(shí)現(xiàn)氣壓數(shù)值的監(jiān)測(cè)和記錄，所述的溫度計(jì)2的下端感應(yīng)部伸入方形缸體1 內(nèi)部，上端示數(shù)顯示部伸出方形缸體1內(nèi)部實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)值的監(jiān)測(cè)和記錄，所述的上側(cè)面和下 側(cè)面的緩沖板5上分別對(duì)應(yīng)設(shè)有至少Ξ個(gè)擋柱15，調(diào)整定位調(diào)整活塞的位置，多次實(shí)驗(yàn)，分 析數(shù)據(jù)，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，所述的定位推桿13上的定位凹槽14的左側(cè)臂低于右側(cè)臂 的高度，在移動(dòng)定位調(diào)整活塞時(shí)，防止定位推桿13完全脫離擋柱，造成方形缸體1內(nèi)部氣體 變化，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，所述的所用的彈黃6都為勁度系數(shù)較小的彈黃，利用具有簡(jiǎn)諧 振動(dòng)恢復(fù)力性質(zhì)的裝置，防止由人工操作帶來的氣體狀態(tài)驟變的問題，增大實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn) 確性。
[0017] -種探究理想氣體狀態(tài)方程的實(shí)驗(yàn)儀器的操作方法，其特征在于該實(shí)驗(yàn)儀器分別 進(jìn)行等溫變化、等容變化和等圧変化和驗(yàn)證理想氣體狀體方程四個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，實(shí)驗(yàn)過程如 下： (一）、等溫變化： (1) .首先固定好實(shí)驗(yàn)儀器，固定定位調(diào)整活塞； (2) .將該實(shí)驗(yàn)儀器置于溫度恒定的室內(nèi)（或?qū)⑵渲糜跍囟群愣ǖ乃校?，觀測(cè)溫度計(jì)2 的示數(shù)恒定不變； (3) .緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)等壓活塞后端牽連的傳動(dòng)手柄10,移動(dòng)的過程中多次記錄氣壓計(jì)3所示 的示數(shù)和氣缸標(biāo)識(shí)體積的數(shù)值； (4) .調(diào)整定位調(diào)節(jié)活塞在擋柱15上的位置，多次實(shí)驗(yàn)，多次分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。
[001引（二）、等容變化： (1) .首先固定好實(shí)驗(yàn)儀器，固定定位調(diào)整活塞和等壓活塞，保證氣缸體積不變； (2) .利用加熱或降溫的方法改變氣缸內(nèi)氣體的溫度，多次記錄溫度計(jì)2示數(shù)和對(duì)應(yīng)的 氣壓計(jì)3的示數(shù)； (3) .調(diào)整定位調(diào)節(jié)活塞在擋柱15上的位置，多次實(shí)驗(yàn)，多次分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。
[0019] (Ξ)、等圧変化： (1) .首先固定好實(shí)驗(yàn)儀器，固定定位調(diào)整活塞的位置； (2) .向等壓活塞后端的傳動(dòng)手柄10施加恒力F，進(jìn)而提供恒壓，觀察保證氣壓計(jì)3的示 數(shù)保持不變； (3) .對(duì)氣缸內(nèi)氣體加熱或降溫，保證氣壓計(jì)3示數(shù)不變的條件下，記錄溫度計(jì)2示數(shù)和 對(duì)應(yīng)的氣缸標(biāo)識(shí)體積數(shù)值； (4) .調(diào)整定位調(diào)節(jié)活塞在擋柱15上的位置，多次實(shí)驗(yàn)，多次分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。
[0020] (四）、驗(yàn)證理想氣體狀體方程： (1) .首先固定好實(shí)驗(yàn)儀器； (2) .在一定限度內(nèi)任意調(diào)整氣缸的溫度W及定位調(diào)節(jié)活塞的位置，得到多組由溫度 計(jì)2、氣壓計(jì)3和氣缸標(biāo)識(shí)體積數(shù)值提供的氣體狀態(tài)參量，將其代入理想氣體狀態(tài)方程分析 其是否滿足。
[0021 ]在實(shí)驗(yàn)操作過程中，在調(diào)整氣缸內(nèi)部體積時(shí)要緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)手柄10和緩慢改變溫 度，避免氣體溫度和壓強(qiáng)產(chǎn)生驟變，使用彈黃6也是為了減少改變過激引起的驟變，本專利 中所利用的氣缸標(biāo)識(shí)體積數(shù)值是比較理想的體積量度，認(rèn)為氣柱和儀器等占?xì)飧變?nèi)的體積 可W近似忽略，運(yùn)樣通過提前測(cè)得氣缸的容積便可標(biāo)出刻度，利用|Vii-Vi|便可得知?dú)怏w體 積大小;進(jìn)行等壓變化時(shí)一定要保證施加在傳動(dòng)手柄10上的力恒定，恒力的提供除利用滑 輪和重鍵外，也可利用電動(dòng)機(jī)等;定位調(diào)節(jié)活塞的主要作用為改變氣缸內(nèi)氣體的體積，等壓 活塞的主要作用為提供緩慢變化的條件;本專利中的溫度計(jì)2和氣壓計(jì)3的位置不能干擾到 活塞的運(yùn)動(dòng);觀察活塞的運(yùn)動(dòng)范圍，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整溫度和施加在活塞上的力。
[0022]本發(fā)明由于在同一裝置上運(yùn)用控制變量法分別控制等溫、等容和等壓過程，分別 檢驗(yàn)立大氣體實(shí)驗(yàn)定律，得出結(jié)論并畫出P-V、P-T和V-咽像，利用彈黃6的恢復(fù)性減緩氣體 體積變化的過程，避免其引起溫度或壓強(qiáng)的突變，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)，設(shè)有至少Ξ個(gè)變換 氣缸體積的擋住15,利用多次變換定量多次實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)得出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn) 確性，在一定限度內(nèi)任意調(diào)整氣缸的溫度W及定位調(diào)整活塞的位置，得到多組由溫度計(jì)2、 氣壓計(jì)3和氣缸標(biāo)識(shí)提供的氣體狀態(tài)參量，將其代入理想氣體狀態(tài)方程分析其是否滿足，通 過該實(shí)驗(yàn)儀器的實(shí)驗(yàn)過程，探究理想氣體狀態(tài)與其狀態(tài)參量的關(guān)系，驗(yàn)證Ξ大氣體實(shí)驗(yàn)定 律，驗(yàn)證由數(shù)學(xué)方式推導(dǎo)的理想氣體狀態(tài)方程，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制變量準(zhǔn)確、便于學(xué)生掌 握和理解等優(yōu)點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種探究理想氣體狀態(tài)方程的實(shí)驗(yàn)儀器，其特征在于該實(shí)驗(yàn)儀器由氣缸、溫度計(jì)、氣 壓計(jì)組成，所述的氣缸由方形缸體、等壓活塞和定位調(diào)整活塞組成，所述的方形缸體的右端 設(shè)為閉口端，方形缸體的左端設(shè)為開口端，方形缸體的開口端周圍設(shè)有與方形缸體表面垂 直的擋板，方形缸體內(nèi)部上側(cè)面和下側(cè)面設(shè)有兩端分別與擋板和方形缸體閉口端相抵觸的 緩沖板，緩沖板經(jīng)彈簧與方形缸體內(nèi)表面相連接，上側(cè)面和下側(cè)面的緩沖板之間設(shè)有等壓 活塞和定位調(diào)整活塞，所述的等壓活塞位于方形缸體的右端閉口端并由塞板和塞柄組成， 等壓活塞的塞板位于方形缸體內(nèi)部上側(cè)面和下側(cè)面緩沖板之間，等壓活塞的塞板的左側(cè)面 經(jīng)彈簧與緩沖塞板相連接，等壓活塞的塞柄一端與塞板的右側(cè)面相連接，另一端伸出方形 缸體右端閉口端并與閉口端密封并滑動(dòng)連接，伸出方形缸體的塞柄與提供拉力的傳動(dòng)手柄 相連接，所述的等壓活塞的塞柄上設(shè)有氣缸標(biāo)識(shí)體積數(shù)值，所述的定位調(diào)整活塞位于方形 缸體的右側(cè)開口端并由定位塞板、連接體和定位推桿組成，所述的定位塞板位于方形缸體 的內(nèi)側(cè)，定位塞板的左側(cè)面與連接體相連接，連接體的長(zhǎng)度小于定位塞板的長(zhǎng)度，連接體的 上下兩端分別對(duì)稱的經(jīng)彈簧與定位推桿相連接，定位推桿的右側(cè)面與定位塞板的左側(cè)面相 抵觸并在彈簧的作用下上下滑動(dòng)，所述的與彈簧連接的定位推桿的另一側(cè)面設(shè)有定位凹 槽，定位凹槽經(jīng)緩沖板上設(shè)有的擋柱相配合連接實(shí)現(xiàn)定位調(diào)節(jié)活塞的定位，所述的方形缸 體內(nèi)部設(shè)有氣壓計(jì)和溫度計(jì)，氣壓計(jì)的下端感應(yīng)部伸入方形缸體內(nèi)部，上端示數(shù)顯示部伸 出方形缸體內(nèi)部實(shí)現(xiàn)氣壓數(shù)值的監(jiān)測(cè)和記錄，所述的溫度計(jì)的下端感應(yīng)部伸入方形缸體內(nèi) 部，上端示數(shù)顯示部伸出方形缸體內(nèi)部實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)值的監(jiān)測(cè)和記錄。2. -種探究理想氣體狀態(tài)方程的實(shí)驗(yàn)儀器的操作方法，其特征在于該實(shí)驗(yàn)儀器分別進(jìn) 行等溫變化、等容變化和等圧變化和驗(yàn)證理想氣體狀體方程四個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，實(shí)驗(yàn)過程如下： (一） 、等溫變化： (1) .首先固定好實(shí)驗(yàn)儀器，固定定位調(diào)整活塞； (2) .將該實(shí)驗(yàn)儀器置于溫度恒定的室內(nèi)（或?qū)⑵渲糜跍囟群愣ǖ乃校^測(cè)溫度計(jì)2 的示數(shù)恒定不變； (3) .緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)等壓活塞后端牽連的傳動(dòng)手柄，移動(dòng)的過程中多次記錄氣壓計(jì)所示的示 數(shù)和氣缸標(biāo)識(shí)體積的數(shù)值； (4) .調(diào)整定位調(diào)節(jié)活塞在擋柱上的位置，多次實(shí)驗(yàn)，多次分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。 (二） 、等容變化： (1) .首先固定好實(shí)驗(yàn)儀器，固定定位調(diào)整活塞和等壓活塞，保證氣缸體積不變； (2) .利用加熱或降溫的方法改變氣缸內(nèi)氣體的溫度，多次記錄溫度計(jì)示數(shù)和對(duì)應(yīng)的氣 壓計(jì)的示數(shù)； (3) .調(diào)整定位調(diào)節(jié)活塞在擋柱上的位置，多次實(shí)驗(yàn)，多次分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。 (三） 、等圧變化： (1) .首先固定好實(shí)驗(yàn)儀器，固定定位調(diào)整活塞的位置； (2) .向等壓活塞后端的傳動(dòng)手柄施加恒力F，進(jìn)而提供恒壓，觀察保證氣壓計(jì)的示數(shù)保 持不變； (3) .對(duì)氣缸內(nèi)氣體加熱或降溫，保證氣壓計(jì)示數(shù)不變的條件下，記錄溫度計(jì)示數(shù)和對(duì) 應(yīng)的氣缸標(biāo)識(shí)體積數(shù)值； (4) .調(diào)整定位調(diào)節(jié)活塞在擋柱上的位置，多次實(shí)驗(yàn)，多次分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。 (四）、驗(yàn)證理想氣體狀體方程： (1) .首先固定好實(shí)驗(yàn)儀器； (2) .在一定限度內(nèi)任意調(diào)整氣缸的溫度以及定位調(diào)節(jié)活塞的位置，得到多組由溫度 計(jì)、氣壓計(jì)和氣缸標(biāo)識(shí)體積數(shù)值提供的氣體狀態(tài)參量，將其代入理想氣體狀態(tài)方程分析其 是否滿足。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種探究理想氣體狀態(tài)方程的實(shí)驗(yàn)儀器，其特征在于所述的 上側(cè)面和下側(cè)面的緩沖板上分別對(duì)應(yīng)設(shè)有至少三個(gè)擋柱。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種探究理想氣體狀態(tài)方程的實(shí)驗(yàn)儀器，其特征在于所述的 定位推桿上的定位凹槽的左側(cè)臂低于右側(cè)臂的高度。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種探究理想氣體狀態(tài)方程的實(shí)驗(yàn)儀器，其特征在于所述的 所用的彈簧都為勁度系數(shù)較小的彈簧。
【文檔編號(hào)】G09B23/12GK105825749SQ201610418305
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】蒲元昊, 李茗瑋, 張海婷
【申請(qǐng)人】蒲元昊