热学实验
初中物理热学实验重点归纳

初中物理热学实验重点归纳物理热学实验重点归纳热学是物理学中的重要分支之一,研究物体内部的热现象及其规律。
初中物理热学实验是培养学生观察、实验、分析和解决问题能力的重要途径。
在初中物理热学实验中,有一些重要的实验是需要掌握的,下面将对这些实验进行归纳总结。
1. 热胀冷缩实验热胀冷缩实验是学习热学的基础,通过观察物体在不同温度下的形变现象,了解物体受热胀冷缩的规律。
常见的实验有利用金属丝在火焰中加热后变长、利用玻璃试管中的水受热膨胀而上升等。
通过这些实验,学生可以直观地感受热胀冷缩现象,并探究物体热胀冷缩的原因和规律。
2. 热传导实验热传导实验是学习热传导过程的重要实验,通过观察不同材料的热传导速度,了解热传导的原理和规律。
常见的实验有用不同材料的棒传热、观察火柴燃烧时木棒上的热传导等。
通过这些实验,学生可以了解热传导是由分子间的相互作用引起的,不同材料的热传导速度不同,以及热传导与材料的导热性质有关。
3. 热辐射实验热辐射实验是学习热辐射现象的重要实验,通过观察不同物体辐射的热量、观察黑体与非黑体的辐射能力等,了解热辐射的规律和性质。
常见的实验有用红外线仪观察物体的热辐射、利用黑色和白色小瓶子的辐射等。
通过这些实验,学生可以认识到热辐射是由物体的温度决定的,黑体是一种完全吸收所有入射辐射的物体。
4. 热容量实验热容量实验是学习热容量概念的重要实验,通过测量物体加热或冷却时的温度变化,计算物体的热容量。
常见的实验有通过利用比热容杯和加热器测量物质的比热容等。
通过这些实验,学生可以知道物体的热容量是物体吸收或释放热量的能力,不同物体的热容量不同。
5. 比热容实验比热容实验是学习比热容概念的重要实验,通过观察不同材料的比热容值,了解材料的热特性。
常见的实验有利用热水浴和电流表测量不同材料的比热容等。
通过这些实验,学生可以认识到不同物质的比热容是不同的,其中涉及到物质的量和物质的性质。
总结起来,初中物理热学实验包括热胀冷缩实验、热传导实验、热辐射实验、热容量实验和比热容实验。
热学实验实验报告模板

一、实验名称二、实验目的三、实验原理四、实验仪器与材料五、实验步骤六、实验数据记录与处理七、实验结果与分析八、实验结论九、注意事项与讨论一、实验名称(例如:比热容的测量、热功当量的测定、热敏电阻温度特性的研究等)二、实验目的1. 通过实验,掌握测量比热容、热功当量、热敏电阻温度特性的原理和方法。
2. 提高实验操作技能,培养观察能力和分析问题的能力。
3. 了解实验误差产生的原因及减小误差的措施。
三、实验原理(简要介绍实验所依据的物理原理、公式等)四、实验仪器与材料1. 实验仪器:量热器、温度计、搅拌器、电热丝、电源、金属棒、热敏电阻等。
2. 实验材料:水、待测液体、固体物质、电阻丝等。
五、实验步骤1. 按照实验要求,连接好实验装置。
2. 根据实验原理,进行实验操作。
3. 记录实验数据。
4. 对实验数据进行处理和分析。
六、实验数据记录与处理1. 记录实验过程中所观察到的现象和数据。
2. 对实验数据进行整理,进行必要的计算。
3. 对实验数据进行分析,得出结论。
七、实验结果与分析1. 根据实验数据,计算待测液体的比热容、热功当量、热敏电阻的温度特性等。
2. 分析实验结果,讨论实验误差产生的原因及减小误差的措施。
3. 将实验结果与理论值进行比较,分析误差大小及原因。
八、实验结论1. 通过实验,验证了实验原理的正确性。
2. 掌握了测量比热容、热功当量、热敏电阻温度特性的原理和方法。
3. 培养了实验操作技能、观察能力和分析问题的能力。
九、注意事项与讨论1. 实验过程中,注意安全,遵守实验操作规程。
2. 实验数据记录要准确、完整。
3. 分析实验误差时,要综合考虑各种因素。
4. 讨论实验结果时,要结合理论知识,对实验现象进行解释。
实验报告示例:一、实验名称:比热容的测量二、实验目的:1. 掌握测量液体比热容的原理和方法。
2. 了解量热试验中产生误差的因素及减少误差的措施。
三、实验原理:比热容的定义为:1kg的物质温度升高1K所吸收的热量,单位为J/(kg·K)。
热学实验设计与实验讲解

温度与热量测量原理
温度测量原理
温度是表示物体冷热程度的物理量。常用的温度测量方法有接触式测温法和非接触式测 温法。接触式测温法是通过测温元件与被测物体接触,达到热平衡后测量测温元件的物 理性质来确定被测物体的温度。非接触式测温法则是利用物体的热辐射性质来测量其温
度。
热量测量原理
热量是热传递过程中传递能量的多少。热量的测量可以通过测量物体在热传递过程中的 温度变化和质量变化来实现。常用的热量测量方法有量热法和间接测量法。量热法是通 过测量物体在吸收或放出热量后的温度变化来计算其吸收的热量。间接测量法则是通过
线性膨胀系数测定方法
实验原理
利用物体在加热过程中长度的变化来测定线性膨胀 系数。通过测量物体在不同温度下的长度,可以得 到长度变化与温度变化的关系,从而计算出线性膨 胀系数。
实验步骤
选择合适的物体和测量装置,将物体加热到不同温 度并测量其长度变化,记录实验数据并进行分析处 理,最终得到线性膨胀系数。
02
实验步骤
03
准备实验器材,包括量热器、温度计、已知比热容的液体 、待测液体等。
04
将已知比热容的液体和待测液体分别倒入量热器中,测量 初始温度。
05
混合两种液体,充分搅拌后测量混合后的温度。
06
根据测量数据计算待测液体的比热容。
差热分析法测量固体比热容
实验原理:利用差热分析仪测量固体样品在加热过程中 的热量变化,根据热量守恒定律计算固体的比热容。
热力学系统与状态
孤立系统
孤立系统是指与外界既没有物质交换也没有能量交换的系 统。在孤立系统中,系统的总能量和总熵都是守恒的。
封闭系统
封闭系统是指与外界没有物质交换但可以有能量交换的系 统。在封闭系统中,系统的总质量是守恒的,但总能量和 总熵可以不守恒。
常见热学实验

常见热学实验热学实验在物理学中起着重要的作用,它们通过测量和观察热量的传递、温度变化以及物质的热性质,帮助我们深入理解热力学原理和热力学过程。
本文将介绍一些常见的热学实验,并简要说明它们的实验原理和操作步骤。
一、热传导实验热传导是物体内部热量传递的过程,常用的热传导实验是测量不同材料导热性能的实验。
实验原理是利用热量从高温到低温的传导,测量不同材料导热速率的差异。
实验装置:实验装置包括热源、热传导棒和温度计。
热源提供高温,热传导棒用于传导热量,温度计测量棒上不同位置的温度。
操作步骤:首先将热源加热至一定温度,将热传导棒的一端与热源接触,然后将棒的另一端放置在冷却器中。
通过测量传导过程中各部位的温度变化,计算得到不同材料的导热性能。
二、热膨胀实验热膨胀是物体在受热时体积或长度发生变化的现象,热膨胀实验用于测量物体热膨胀系数。
实验装置:实验装置通常包括一个测量装置,如卡钳式膨胀计,一个恒温水槽和一个加热装置。
操作步骤:首先将测量装置安装在待测物体上,然后将待测物体放入恒温水槽中。
通过加热水槽中的水,使水温升高并传导给待测物体,测量装置会记录物体长度或体积的变化。
三、比热容实验比热容是物质吸收或释放单位质量热量所引起的温度变化的能力,比热容实验用于测量物质的比热容。
实验装置:实验装置通常包括一个热源、一个物质样品和温度计。
操作步骤:首先测量物质样品的质量,并将其加热到一定温度。
然后将加热后的样品置于一个装有水的容器中,测量水的温度变化。
通过测量物质输送给水的热量和水的质量,可以计算得到物质的比热容。
四、相变实验相变是物质在温度或压力变化时从一个态转变为另一个态的过程,相变实验用于研究物质的相变规律和热力学性质。
实验装置:实验装置通常包括一个热源、物质样品和一个温度计。
操作步骤:首先将物质样品加热至其熔点,然后记录熔化过程中的温度变化。
当物质完全熔化后,继续加热直到其沸点,记录沸腾过程中的温度变化。
通过观察和记录不同相变过程中的温度变化,可以研究物质的相变规律和热力学性质。
热学基本进展实验报告

一、实验目的本次实验旨在通过一系列热学基本实验,深入了解热学的基本原理,包括热传递、热力学第一定律、热力学第二定律等,并探讨这些原理在实际应用中的体现。
通过实验操作,加深对热学知识的理解和掌握,提高实验技能。
二、实验仪器与材料1. 热电偶温度计2. 热导率测定仪3. 比热容测定仪4. 热力学第一定律实验装置5. 热力学第二定律实验装置6. 数据记录表三、实验内容及步骤1. 热电偶温度计的使用(1)了解热电偶温度计的原理及构造。
(2)学习如何正确安装和校准热电偶温度计。
(3)测量不同温度下的物体温度,并与标准温度进行比较。
2. 热导率测定(1)了解热导率的定义及测量方法。
(2)使用热导率测定仪,测量不同材料的热导率。
(3)分析实验数据,探讨不同因素对热导率的影响。
3. 比热容测定(1)了解比热容的定义及测量方法。
(2)使用比热容测定仪,测量不同物质的比热容。
(3)分析实验数据,探讨不同因素对比热容的影响。
4. 热力学第一定律实验(1)了解热力学第一定律的原理及表达式。
(2)使用热力学第一定律实验装置,测量不同条件下系统的热量、功和内能变化。
(3)分析实验数据,验证热力学第一定律的正确性。
5. 热力学第二定律实验(1)了解热力学第二定律的原理及表述。
(2)使用热力学第二定律实验装置,观察不同条件下系统的熵变和温度变化。
(3)分析实验数据,探讨热力学第二定律在实际应用中的体现。
四、实验结果与分析1. 热电偶温度计的使用实验结果显示,热电偶温度计能够准确测量物体的温度,其测量值与标准温度较为接近。
在实验过程中,应注意热电偶的安装和校准,以保证测量结果的准确性。
2. 热导率测定实验结果显示,不同材料的热导率存在明显差异。
在相同条件下,导热性能较好的材料具有较高的热导率。
此外,实验还发现,材料的厚度、温度等因素对热导率有显著影响。
3. 比热容测定实验结果显示,不同物质的比热容存在差异。
在相同条件下,比热容较大的物质需要吸收或释放更多的热量才能改变其温度。
大学热学实验期末总结

大学热学实验期末总结一、引言热学是物理学中的一门重要学科,研究物质内部的能量转化和传递过程。
热学实验是热学理论知识的实践运用,能够帮助我们更好地理解和掌握热学原理,提高科学实验能力。
本篇文章将对本学期参与的热学实验进行总结并提出一些个人的感悟和建议。
二、实验内容及过程1. 实验一:热膨胀系数的测定本实验通过测量金属材料在不同温度下的长度变化,求得热膨胀系数。
实验过程中,我们按照实验指导书的要求准备实验装置,控制好温度变化范围,使用显微镜测量金属丝的长度变化,并记录数据计算热膨胀系数。
2. 实验二:焦耳定律的验证本实验通过测量电热丝产生的热量和电能的关系来验证焦耳定律。
实验过程中,我们使用热量计测量电热丝所产生的热量,同时记录电热丝所消耗的电能,计算出实际的功和焦耳热量。
3. 实验三:理想气体状态方程的测定本实验通过测量一定质量理想气体的压强、温度和体积的变化关系,验证理想气体状态方程。
实验过程中,我们使用气压计测量气体的压强,使用温度计测量气体的温度,并通过改变气体容积来记录实验数据,最后绘制P-V图,验证理想气体状态方程。
4. 实验四:等压下气体的摩尔比热容的测量本实验通过测量气体在等压下的温度变化和所吸收的热量,求得气体的摩尔比热容。
实验过程中,我们使用电热丝加热气体,在保持气体压强不变的条件下,测量气体的温度变化,并记录所消耗的电能,通过计算得出摩尔比热容。
5. 实验五:定压下气体的摩尔比热容的测量本实验通过测量气体在定压下的温度变化和所吸收的热量,求得气体的摩尔比热容。
实验过程中,我们使用恒温水浴器维持气体压强不变,在逐渐加热的过程中测量气体的温度变化,并记录所吸收的热量和温度变化,最终计算得出摩尔比热容。
三、实验结果与分析1. 热膨胀系数的测定结果根据实验数据计算,不同金属材料的热膨胀系数分别为:铜(α=1.6×10^-5/℃)、铁(α=1.2×10^-5/℃)和铝(α=2.4×10^-5/℃)。
热学实验技术的使用方法与测量原理

热学实验技术的使用方法与测量原理热学实验技术是在热学领域中进行实验研究的一种重要手段,通过对热量传递、热力学性质等相关现象的测量与分析,可以为科学研究和工程应用提供可靠的数据支持。
本文将讨论热学实验技术的使用方法与测量原理,旨在帮助读者更好地了解和应用这一领域的知识。
一、热学实验技术的使用方法1. 实验前准备在进行热学实验前,首先要进行必要的实验前准备工作。
首先是确定实验的目的和内容,明确所要研究的物理现象或参数,并确定实验方法和仪器设备的选择。
其次是准备实验样品或试验装置,并检查仪器设备的运行状况。
在进行实验前,还需制定实验方案,明确实验的步骤与要求,确保实验的顺利进行。
2. 实验操作在进行热学实验时,需要注意仪器设备的操作规范和安全要求。
根据实验方案的要求,逐步进行实验操作,精确测量相关的物理量。
在实验操作过程中,应注意仪器仪表的准确校正,以及实验环境的控制,例如温度、湿度等。
实验时要小心操作,避免实验误差的产生,并记录实验数据和相关观察结果。
3. 数据处理与分析实验结束后,需要对实验数据进行处理与分析。
首先是对原始数据的处理,包括数据的清洗和校正,以确保数据的可靠性和准确性。
然后进行数据的统计与分析,例如计算平均值、标准差等统计指标,比较不同组数据之间的差异,并在必要时进行相关曲线拟合等处理。
最后,根据实验结果进行科学推论和结论,对实验现象和规律进行解释与讨论。
二、热学实验技术的测量原理1. 热传导测量热传导是指热量在物质之间传递的过程,其测量原理主要基于热量传导定律。
通过构建试验装置,利用热电偶、热电阻、红外线热像仪等测温元件,可以测量物体的温度差和传热速率等相关参数。
此外,还可利用热板法、热管法等传热模型进行热导率和热阻的测量。
2. 热辐射测量热辐射是指物体因温度差而产生的热辐射能量,其测量原理主要基于黑体辐射定律和斯特藩-波尔兹曼定律。
通过使用红外线热像仪、辐射度计等仪器设备,可以检测物体的辐射功率、辐射率等相关参数。
热学实验技术的步骤详解

热学实验技术的步骤详解热学实验是物理学中的一个重要分支,它研究物体在不同温度下的热传导、热膨胀、热辐射等性质。
热学实验技术是进行热学实验的必要手段,下面将详细介绍热学实验技术的步骤。
首先,热学实验开始前需要准备实验装置和所需材料。
例如,进行热传导实验时,我们需要准备一个导热性能好的金属棒,一个加热器和一个温度计。
而进行热膨胀实验时,则需要准备一个金属棒和一个测量长度变化的装置。
根据实验的要求,选择合适的实验装置和材料。
其次,进行热学实验的时候需要精确测量温度。
因此,实验之前需要校准温度计。
校准温度计可以使用标准物质,如冰点和沸点,通过与标准物质接触并测量其温度,然后调整温度计的刻度以确保准确度。
在进行实验之前,我们应该开启实验装置中的加热设备,并设置合适的加热时间和功率。
同时,需要保持其他环境条件(如温度、湿度等)的稳定。
实验过程中,我们可以通过调节加热时间和功率来控制金属棒的温度变化速度,以确保实验的可靠性。
在实验过程中,需要减小外界因素对实验结果的影响。
因此,我们需要使用保温材料对实验装置进行包裹,以尽量防止周围温度的变化对实验结果的干扰。
另外,为了减小热辐射对实验结果的影响,可以使用黑色材料对实验装置进行包裹,使其具有较高的吸热能力。
同时,可以使用测量装置来观察实验过程中的温度变化和长度变化,以帮助记录数据和分析实验结果。
进行实验时,应该注意安全措施。
例如,对于加热设备,应该保持实验室的通风良好,以防止有害气体的积聚。
同时,操作人员应该戴上适当的防护手套和护目镜,以防热源对皮肤和眼睛造成伤害。
实验结束后,需要对实验数据进行处理和分析。
可以使用统计分析软件来处理数据,计算出实验结果的误差和可靠性。
在分析数据时,应该考虑到可能存在的实验误差,并结合相关的理论知识,对实验结果进行解释和讨论。
最后,将实验结果整理成实验报告。
实验报告应该包括实验的目的、原理、步骤、数据、结果和讨论等内容。
同时,应该注意报告的逻辑结构和语言表达的准确性。
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热学实验讲义编者江惠实验一:冰的熔解热的测定[目的]:1、了解热学实验中的基本问题——量热和计温;2、用混合法测定冰的熔解热;3、学习通过实验设计,粗略修正系统误差的方法。
[仪器用具]:量热器、物理天平、温度计、电冰箱、秒表、卡尺、加热器具、干试布[引言]:一定压强下晶体开始熔解时的温度,称为该晶体在此压强下的熔点。
1克质量某种晶体熔解成同温度的液体所吸收的热量,叫做该晶体的熔解潜热,亦称熔解热用 表示,单位为KgJ)。
J(g 本实验用混合量热法来测定冰的熔解热。
它的基本作法是:把待测的系统A和一个已知其热容(热容:某一物体温度升高1摄氏度所需的热量,即相当于该物体的质量和比热的乘积)的系统B混合起来,并设法使它们形成一个与外界没有热量交换的孤立系统C(C=A+B)。
这样B(或A)所放出的热量,全部为A(或B)所吸收。
因为已知热容的系统在实验过程中所传递的热量Q,是可以由其温度的改变δT 和热容Cs计算出来的,即Q=Cs·δT。
因此,待测系统在实验过程中所传递的热量也就知道了。
这就是量热方法。
由此可见,保持系统为孤立系统,是混合量热法所要求的基本实验条件,这要从仪器装置、测量方法以及实验操作等各方面去保证,如果实验过程中与外界的热交换不能忽略,就要作散热和吸热修正。
温度是热学中的一个基本物理量,量热实验中必须测量温度,一个系统的温度,只有在平衡态时才有意义,因此计量时必须使系统温度达到稳定而且均匀,用温度计的指示值代表系统温度,必须使系统与温度计之间达到热平衡。
[仪器描述]:为了使实验系统(待测系统与已知其热容的系统二者合在一起)成为一个孤立系统,我们采用量热器。
传递热量的方式有三种:传导、对流和辐射。
因此,必须使实验系统与环境之间的传导、对流和辐射都尽量减少,量热器即能满足这样的要求。
我们实验室使用的量热器,如图(一)所示:良导体(铝)做成的内筒置于一绝热架上,外筒用绝热盖盖住,因此筒内的空气与外界对流很小。
外筒与内筒之间采用导热系数很小的吹塑泡沫,所以,内、外筒间的热传递便能可以减小。
又因外筒采用硬塑料制成,导热系数很小,因此我们进行实验的系统和环境之间的热传导也很小。
这样的量热器已经可以使实验系统粗略地接近于一个孤立系统了。
[实验原理]:1、用混合法测定冰的熔解热冰的熔解热用λ表示,若将质量为M ,温度为0℃的冰与质量为m 、温度为t 1℃的水在量热器内混合。
冰全部熔解为水后,水的平衡温度为t ℃,在实验系统接近于一个孤立系统的条件下,由能量守恒定律有Q 吸=Q 放,所以:M λ+Mc 水t=(m 水c 水+m 1c 1+m 2c 2+δm )(t 1-t ) (1)∴λ=M1(m 水c 水+m 1c 1+m 2c 2+δm )(t 1-t )-c 水t 式中m 水为量热器中水的质量,m 1为铝质(或黄铜)内筒质量,m 2为搅拌器质量(实验室中的搅拌器有黄铜和铝两种,注意判别),C 1、C 2为内筒及搅拌器的比热容(根据内筒及搅拌器的材质自行查出),常用单位为J/g ℃、J/g.k 。
δm 为温度计浸在水中部分的热容,这部份有水银和玻璃,所以δm=m 玻璃·C 玻璃+m 水银·C 水银玻璃。
又因结构无法把m 玻璃和m 水银分离测量,所以采用:δm ≈21(p 玻璃·C 玻璃+p 水银·C 水银)·VV 为温度计浸入水中部分的体积。
由于C 玻璃=0.8J/g ℃,C 水银=0.14J/g ℃, p 玻璃=2.5g/cm 3,p 水银=13.69g/cm 3∴δm ≈1.9V(J/cm 3℃)V 的单位cm 3,由于m 、m 水、m 1、m 2、δm 、t 1、t 可测出,C 水、C 1、C 2已知,由[1]式可求出冰的熔解热λ。
2、散热补偿法只要实验系统与外界存在温度差,系统就不可能达到完全绝热的要求。
因此就需要采取一些方法进行散热修正。
本实验采用散热补偿法来进行粗略的散热修正。
实验证明,当一个系统的温度T 与环境θ的温度差相当小时(约为不超过10℃—15℃),散热速度与温度差成正比。
此即牛顿冷却定律。
用数学形式表示可写成:dQ d τ=k (T-θ)……[2] dQ 是系统散失的热量, d τ是时间间隔,k 为散热常数与系统表面积成正比并随表面的热辐射本领而变。
T 、θ分别为系统及环境的温度。
由②式知,当T >θ时,dQd τ>0,系统向外界散热;T <θ时, dQ d τ<0,系统从外界吸热。
散热补偿法的基本思想就是设法使系统在实验过程中向外界吸收与散失的热量互相抵消。
本实验量热器中水的温度随时间变化的t-τ图像如图(二)所示。
在混合初,冰块大,水温高,冰块熔解快,系统温度降低快;随着冰的熔解,水温降低,冰块变小,熔解变慢,系统温度的降低也就变慢。
在τO —τ2时间段里,系统放出(或吸收)的热量,由[2]式得:Q =k ⎰10ττ(T-θ)d τ+k ⎰21ττ(T-θ)d τ (3)根据散热补偿法的基本思想,Q =0为理想的实验状况,又因为: T >θ系统在时间τ0—τ1段为放热T <θ系统在时间τ1—τ2段为吸热由图可知:S A =⎰10ττ(T-θ)d τ S B =⎰21ττ(T-θ)d τ当S A =S B 时,满足Q =0的条件,实现了散热修正的目的。
要满足S A ≈S B 的条件,就要有恰当的t 1、t 值,所以实验要进行试做,在前一次试做的基础上,适当调整冰、水质量及量热器系统的初温1t 再重做,使之达到较好的补偿效果。
[实验内容与步骤]:1、测量环境温度θ,称衡量热器内筒和搅拌器质量m 1和m 2;2、将高于室温θ的水(比室温高5—10℃)倒入量热器内筒。
测量水的质量m 。
3、安装好量热器系统(注意盖好盖子)不停搅拌,每隔20秒记录一次温度,3—5分钟后将揩干的冰块投入量热器中(注意记录投冰前时刻量热器系统温度1t ),盖好盖子继续搅拌,每隔20秒记录一次温度至冰块完全溶化(注意记录过程中秒表不要停)。
4、作t —τ曲线。
分析图中的t 1与t 是否满足A S ≈S B ,否则应仔细调整水的初温t 1、水、冰的质量m 、M 后,重做一次实验。
5、最后秤衡冰的质量M ,测出温度计浸入水中部分的体积V ;6、根据[1]式,计算λ值并与近真值 3.329×510J/kg 比较,求出相对误差。
[注意事项]:1、整个实验过程中要不断的轻轻搅拌;2、温度计不要接触量热器和冰块,应悬于水中。
3、本实验的内容都是热学实验的基本内容,具有热学实验绪论的性质,无论在实验原理和方法(混合量热法和孤立系统,冷却定律和修正散热、测温原理等)、仪器构造和使用(量热器、温度计等)、操作技巧(搅拌、读温度等)和参量选择(水、冰取多少为宜?温度如何选择等)都对以后的热学实验有普遍意义,应注意了解和掌握。
[预习思考题]:1、混合法量热必须保证哪些实验条件?如何从实验安排操作方面来保证条件?2、水的初温t选得太高,太低(比较室温而言)有什么不好?13、实验过程中为什么要不停的进行搅拌?分别说明投冰前后的拌搅作用。
4、为什么冰块投入量热器之前要揩干?实验三、液体表面张力系数的测定[目的]:1、用拉脱法测纯水的表面张力系数;2、观察测量过程的物理现象;3、学会使用力敏传感器,学习传感器的定标方法。
[仪器与用具]:液体表面张力系数测定仪、定标砝码。
[原理]:液体与气体接触处有一表面层,由于液体表面层中的分子与液体内部的分子所处的环境不同,使得表面层具有不同于液体内部的特殊性质。
表面张力f是存在于液体表面上任何一条分界线两侧间的液体的相互拉力。
实验证明,表面张力“f”的大小与液面的周界长度“L”成正比,则每个表面液膜拉起金属丝的表面张力为。
f⋅=σ﹍﹍[1]L式中σ称为表面张力系数,单位为N/m。
液体表面张力系数测定的关键是测量液体的表面张力f,通过测出液膜即将破裂时的“F”值来实现“f”的测量。
我们实验室用来提起液膜的是一金属环,把金属环浸到液体中,当缓缓提起时,金属环就会拉出一层与液体相连的液膜,则拉力“F ”应当是金属环重力“mg ”与薄膜拉引金属环的表面张力之和,则:f mg F +=﹍﹍[2]考虑到金属环的内环和外环的周长,有:)(21φφπ+=L ﹍﹍[3]根据[1]、[3]式得:)(21φφπσ+=f ﹍﹍[4] 力敏传感器定标:通过不断加放砝码)(g m i ,测出相应的表头读数)(mv v i ,根据i v 与质量i m 的线性关系,用直线拟合的方法求出力敏传感器的灵敏度,则有:0B Bx y +=﹍﹍[5](仪器调零后00=B )用最小二乘法进行直线拟合,灵敏度B 为:22xx xy y x B --⋅=﹍﹍[6] B 的单位为mv/g 。
实验中我们采取两次读取表头电压值的方法测量,1v 为即将拉断液膜时刻的表头读数()11f mg F v +==,2v 为拉断后表头读数)(22mg F v ==,取其差值(1v -2v )=f ,则:f =(1v -2v )Bg / ﹍﹍[7]g 为重力加速度,单位2/s m ;B 为力敏传感器的灵敏度,单位为mv/g ;f 的单位为N 。
由[4]、[6]、[7]得:)()(2121φφπσ+⋅⋅-=B g v v ﹍﹍[8]σ的单位为N/m 。
〔实验步骤〕:1、测环境温度θ;2、力敏传感器定标:表头调零后不断加放砝码,记录砝码质量及对应的表头读数,求出传感器灵敏度;3、用NaOH 溶液清洗金属环,再用清水清洗后用电吹风吹干。
将金属环固定在传感器上,玻璃盘盛纯净水于支架上。
4、将金属环浸于液体中,旋转支架旋钮间接拉起圆环,记录液面拉脱瞬间传感器上的电压值和拉脱后传感器的电压值1v 、2v 。
5、重复6次,求σ值。
[注意事项]1、吊环金属丝不能弯折,使用收藏时均需注意;2、仪器使用前先预热30分钟。
实验四 用稳态法测定不良导体的导热系数[目的]:1、学习一种测定不良导体导热系数的方法。
2、学习用作图法求冷却速率。
3、学习一种测量转换的方法。
[仪器与用具]:导热系数测定仪、橡皮样品、硅油、冰块、杜瓦瓶、数字电压表、卡尺、秒表。
[原理]:热传导是热量传播的方式之一,它是由物体直接接触而产生的。
热传导的基本公式是1882年法国数学、物理学家傅里叶给出的。
该方程式指出,在物体内部,取两个垂直于热传导方向,彼相距为h ,温度分别为t 1、t 2的平行平面(设t 1>t 2),若平面面积均为S ,在τ∆时间内通过面积S 的热量Q ∆满足下述表达式:ht t s Q 21-=∆∆λτ ……[1] 式中Q τ∆∆为传热速率,λ即为物质的热导率(又称导热系数)。