1、退出进入返返 回回n实验目的n实验仪器n实验原理n实验内容n数据处理n思 考 题1.学会基本的量热方法混合法。2.测量金属的比热。3.学习热学实验中系统散热带来的误差的修正方法。量热器、温度计(050,准确到0.1)、加热器、待测金属块、细线、物理天平、秒表、小量筒。mxcx(T3T1)(m0c0C1C2)(T2T3)(1)由此可得金属块的比热 1测出室温T1,称待测金属质量mx。2擦净量热器内筒,称量它和搅拌器的质量m1,然后倒入高出室温2030的水,迅速将绝热盖盖好,插入温度计和搅拌器,不断搅动搅拌器,并启动秒表,每隔一分钟读一次温度数值,在混合前可测读8次(8分钟)。3将系有细线的金属块
2、迅速投入量热器内,使其悬浸在水中,盖好盖子,继续搅动搅拌器,开始每隔25秒记录一次温度,2分钟后,每隔一分钟记录一次,共记录8次。4取出量热器的内筒,称其总质量并减去m+m1,即为水的质量m0。5用小量筒测出温度计浸入水中的体积V0。1混合法的理论根据是什么?2分析实验中哪些因素会引起系统误差?测量时怎样才能减小实验误差?3若采用预先加热金属块投入低于室温的水中混合的方法,本实验应怎样设计和进行操作?4如果混合前金属块和水的温度都在变化,其初温怎样测量?出现这种情况对实验有何影响?应怎样避免?n实验目的n实验仪器n实验原理n实验内容n数据处理n思 考 题掌握利用光杠杆测定线胀系数的方法。线胀系
3、数测定仪(附光杠杆)、望远镜直横尺、钢卷尺、蒸汽发生器、气压计(共用)、温度计(50100,准确到0.1)、游标卡尺。L=L0(1+t)(1)L=L0(1+t1)(2)L+L=L0(1+t2)(3)(5)L=d h/2D 或者 L=(d2d1)h/2D (6)(7))(12ttLL)(2)(1212ttDLhdd 1在室温下,用米尺测量待测金属棒的长度L三次,取平均值。然后将其插入仪器的大圆柱形筒中。注意,棒的下端要和基座紧密接触。2插入温度计,小心轻放,以免损坏。3将光杠杆放置到仪器平台上,其后足尖踏到金属棒顶端,前两足尖踏入凹槽内。平面镜要调到铅直方向。望远镜和标尺组要置于光杠杆前约1米距
4、离处,标尺调到垂直方向。调节望远镜的目镜,使标尺的像最清晰并且与十字叉丝横线间无视差。记下标尺的读数d1。4记下初温t1后,给仪器通电加热,待温度计的读数稳定后,记下温度t2以及望远镜中标尺的相应读数d2。5停止加热。测出距离D。取下光杠杆放在白纸上轻轻压出三个足尖痕迹,用铅笔通过前两足痕联成一直线,再由后足痕引到此直线的垂线,用标尺测出垂线的距离h。1把测得的数据代入(7)式,计算出值。2将的测量值与实验室给出的真值相比较,求出百分误差。1本实验所用仪器和用具有哪些?如何将仪器安装好?操作时应注意哪些问题?2调节光杠杆的程序是什么?在调节中要特别注意哪些问题?3分析本实验中各物理量的测量结果
5、,哪一个对实验误差影响较大?4根据实验室条件你还能设计一种测量L的方案吗?n实验目的n实验仪器n实验原理n实验内容n数据处理n思 考 题 1利用量热器测定在当地大气压下水沸腾时的汽化热。2学会测量量热器的有效热容量。蒸汽发生器、量热器、温度计(050,准确到0.1)、电子天平(共用)、蒸馏水、胶皮管、秒表、气压计(共用)等。Q放mLm1c0(t2t)Q吸(m0c0Ck)(tt1)mLm1c0(t2t)(m0c0Ck)(tt1)L(m0c0Ck)(tt1)m1c0(t2t)/m 1实验装置如图所示,A为蒸汽发生器,B为量热器。经加热从蒸汽发生器出来的水蒸汽,再经蒸汽胶管通入量热器。2实验时,先称
6、出空量热器的质量把低于室温的水倒入瓶内,再称出量热器和水的总质量,从而求得倒入量热器内水的质量。3将装有蒸馏水的蒸汽发生器加热,当蒸汽发生器喷射的蒸汽很猛烈时,才能把蒸汽通入量热器内,通入蒸汽前,要记下水的初温t1。4通入蒸汽后开始计时,并用搅拌器缓慢搅动。每隔一分钟测量一次水温,并记下数据。当水温升高到室温以上时,拨出插入量热器内的蒸汽管,停止向水中通入蒸汽继续搅动筒内的水,记下最高温度t以及通入蒸汽的总时间。5称出量热器和水的总质量,求出输入筒中水蒸汽和水的总质量。6考虑到通入量热器内的水蒸汽可能带入少量的水滴,这部分小水滴的凝结热却散失在筒外,因此需要对此进行修正。修正的办法是将插入量热
7、器内的蒸汽管子拨出后水平置于一小烧杯的上方,接取和在实验中通蒸汽所用相同时间内喷出的小水滴,并称其质量可得到修正后水蒸汽的质量。自拟数据记录表格。将表中数据代入公式,算出水在沸点温度时的汽化热值。1实验开始时就将蒸汽过滤器和量热器连接起来是否可以?为什么?2进入量热器中的水蒸汽混入一些水滴时,对实验有何影响?应该怎样进行修正?3本实验中量热器也不是一个完善的绝热系统,其散热的影响应该如何消除?n实验目的n实验仪器n实验原理n实验内容n数据处理n思 考 题 研究机械功与热量的转换,测定热功当量。热功当量测定仪、温度计、天平、量简。A=JQ (1)A2rmgn (2)Q=(m0c0+m1c1+m2
8、c2+0.46V)t (3)1调试仪器。先在内杯E中盛水约大半杯。内外杯E、D间涂有适当的润滑油,防止二杯表面直接接触,遭受损伤,调整绕线的高低与圆盘保持在同一水平面内,并与圆盘边缘相切。增减钩码和调整转速使钩码静止不动。2调试完毕后,取下内外杯,倒去内杯的水并擦净。再在内外杯间涂少量润滑油,用天平称出质量m1及搅拌器的质量m2。把低于室温约23的水倒入内杯中,水面距杯口约1cm左右,称出总质量m,则水的质量m=m(mm)。3装好仪器,记下水的初温t0及计数器的初始读数n1。4记下钩码质量。转动外杯待水温升高到比室温高出约23时停止转动,并记下记数器的读数n2,则nn2n1,用搅拌器继续搅拌,
9、读出温度计指示的最高温度t1,则温差tt1t0。5测出圆盘直径,温度计浸入水中的体积V以cm3为单位。1根据实验中测得的数据及由物性表中查得的比热值,代入(4)式中,求出热功当量的数值。2查出热功当量的标准值,按下式计算相对误差 1在外杯转动一些时间后,摩擦会减小,必须调节转速。为什么摩擦会减小?又为什么必须调节转速?2为什么停转以后系统温度还会不断升高?为什么在系统温度到达最高后再冷却一会儿才开始记t。3系统温度t选多少较好?如何测准它?4环境温度应如何测量?在什么地方测量?测多少次较好?如t的测量误差为1,对结果会有多大影响?n实验目的n实验仪器n实验原理n实验内容n数据处理n思 考 题
10、1用拉脱法测定室温下水的张力系数。2学会用焦利氏秤测量微小力的方法。焦利氏秤、砝码、烧杯、温度计、酒精灯、蒸馏水、游标卡尺。f=L (1)Fmgf (2)(3))(2dLmgF 2测量弹簧的倔强系数K。依次将质量为1.0g,2.0g,3.0g,9.0g的砝码加在下盘内。转动旋钮E,每次都重新使三线对齐,分别记下游标0线所指示的B杆上的读数L、L、Ln,用逐差法求出弹簧的倔强系数。=(K1K2K5)/5 (5)3测(Fmg)值。将金属片(常用金属丝形框)仔细擦洗干净,此时有放在酒精灯上烘烤一下。然后把它挂在砝码盘下端的小钩上,转动旋钮E使三线对齐,记下此时游标0线指示的B杆上读数S。将盛有蒸馏水
11、的烧杯置于平台H上,调节平台位置,使金属片浸入水中,转动H下端螺丝S使H缓缓下降,由于水的表面张力作用,上面已调好的三线对齐状态受到破坏,需要重新调整使三线对齐。然后再使H下降一点,重复刚才的调节,直到H稍一下降,金属片脱出液面为止,记下此时游标0线所指示的B杆上读数S,算出(SS)值,即为在表面张力作用下,弹簧的伸长量,重复测量五次,求出(SS)的平均值此时有 式中为(5)式所示弹簧的倔强系数,将(6)代入(3)式可得 K 自拟表格记录数据,并根据公式求出水的表面张力系数的值。注:水的表面张力系数(700.15t)103Nm,t为摄氏度,此公式来源于普通物理热学王正清主编,第272页。1.矩形金属片浸入水中,然后轻轻提起到底面与水面相平时,试分析金属片在竖直方向的受力。2.分析(2)式成立的条件,实验中应如何保证这些条件实现?3.本实验中为何安排测(Fmg),而不是分别测F和mg?