混合法测冰的熔化热误差分析
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混合法测冰的熔化热
混合法测冰的熔化热
【实验简介】
温度测量和量热技术是热学实验的中最基本问题。本实验主要学习利用量热学的实验方法混合法测量冰的熔化热。量热学是以热力学第一定律为理论基础的,它所研究的范围就是如何计量物质系统随温度变化、相变、化学反应等吸收和放出的热量。量热学的常用实验方法有混合法、稳流法、冷却法、潜热法、电热法等。本实验应用混合发测冰的熔化热,使用的基本仪器为量热器。由于实验过程中量热器不可避免地要参与外界环境的热交换而散失对热量,因此,本实验采用牛顿冷却定理克服和消除热量散失对实验的影响,以减小实验系统误差。
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳——生平简介(1818-1889)
焦耳是英国著名物理学家,1818年12月24日生于英国曼彻斯特。他研究的实验成果有焦耳-楞次定律,焦耳气体自由膨胀实验、焦耳-汤姆孙效应、焦耳热功当量实验、焦耳热等。焦耳于1840~1850年进行的热功当量实验为热力学第一定律的科学表述奠定了基础。 1889年10月11日焦耳在塞尔逝世,终年71岁。 为了纪念他对科学发展的贡献,国际计量大会将能量、功、热量的单位命名为焦耳。
【实验目的】
1、掌握基本的量热方法——混合法; 2、测定冰的熔化热;
3、学习
试验十一混合法测定固体比热容
实验十一 混合法测定固体比热容
一 实 验 目 的
1、掌握基本的量热方法——混合法。 2、测定金属的比热容。
二 实 验 仪 器
量热器,温度计,物理天平,停表,加热器,小量筒,待测物(金属块)。 量热器如图1所示,C为量热器筒(铜制),T为曲管温度计,P为搅拌器,J为套铜,G为保温用玻璃棉。
加热器如图2所示,待测物由细线吊在其中间的圆筒中,由蒸汽锅发出的蒸汽通过加热器的套筒中给待测物加热。加热厚后将其下侧的活门K打开,就可将物体投入置于其下面的量热器中。为了减少加热器排出的水蒸汽,可将排汽管插入冰和水的盆中,使蒸汽凝结成水。
三 实 验 原 理
温度不同的物体混合之后,热量将由高温物体传给低温物体。如果在混合过程中和外界没有热交换,最后将达到均匀稳定的平衡温度,在这过程中,高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量,此称为热平衡原理。本实验即根据热平衡原理用混合法测定固体的比热。
将质量为m、温度为t2的金属块投入量热器的水中。设量热器(包括搅拌器和温度计插入水中部分)的热容为q,其中水的质量为m0,比热容为c0,待测物投入水中之前的水温为t1。在待测物投入水中以后,其混合温度为θ,则在不计量热器与外界的热交换的
用替代法测电阻的误差分析
V0 . 0 N . 6 】2 o 19 7. 0 2 . 2 2o 4 .
物
理
教
学
探
讨
第2 0卷总第 19期 62 0年第 7期 02
:生! 竺!竺竺
用替代法测电阻的误差分析浙江省台州中学 ( 10 0 37 0 )林辉庆Q。B、2 0 Q 0 C、1 f 0k 2
1问题的提出 电学实验一直是高考命题的热点,自从 20 0 0年至 20 0 2年的《通高等学校招生全国统普一
阻尺 1=
( )护电阻尺应为 ( ) 2保 2 A、1 0 Q 0D、2 f 0 k2
考试说明》中明确规定,验的考试目标为实
“计和完成实验的能力”考试范围不再限定设,在《学大纲》中规定的实验,求考生能灵活教要地运用已学过的物理理论、验方法和实验仪实器去处理问题。电学的实验题材更是得到了大
( )可变电阻尺的阻值应选 ( ) 3 3 A、 1 0 Q D、 1 f 0 k2 B、 1 0 Q 0 C、 1k 2 f
根据替代法的原理,图 2从中可以直接读出2=2 0 A,路中的总电阻尺必须大于 0 ̄回
力的挖掘。于电阻的测量,中课本中介绍了被测电阻 l 5 4 2由于/的满偏电流关高=7、 f。 4 2伏安法和欧姆表直接测量的方法。这几年的在各种复习资料和高考试
自主研讨测E,r误差分析
自主研讨7:电源和电表的内阻在实验电路中的误差分析
这里先讨论“测电源电动势和内电阻”的系统误差(由实验仪器设计不完备、理论和方法有缺陷等因素造成的误差),重点是讨论由原理的设计所造成的误差。
二、由于电表内阻的存在影响了电源的内阻测量
1、内接法的误差分析
如图4所示是学生做实验的首选方法,此电路图和伏安法测电阻R的内接法是相同的。于是好多学生就认为电阻(滑线变阻器)的阻值一般就是几十欧或几百欧,所以由伏安法测外电阻的电路选择依据应选择外接法(如图5所示)。
图 4
图 5
U I IA IV IA V
有关系式:
U UV IVRV IA RA R0
在实验中测量到的两组数据 ( U1,IA1 )、 (U2,IA2 ),分别代入至闭合电路欧姆定律
E U Ir中可得:
IA2U1 IA1U2
E U1 U1 U2
I rI I E U1 A2A1 A1R RVV
U1 U2U2 E U r 2 IA2 R r U1 U2
V I I A2A1 RV
(3)
(4)
用(3)式来讨论电动势E的误差:当RV→∞时,(3)式变成我们熟知的(2)式,E很明显,
I2U1 I1U2
,
I2 I1
这说明学生没有明确实验的目的,
自主研讨测E,r误差分析
自主研讨7:电源和电表的内阻在实验电路中的误差分析
这里先讨论“测电源电动势和内电阻”的系统误差(由实验仪器设计不完备、理论和方法有缺陷等因素造成的误差),重点是讨论由原理的设计所造成的误差。
二、由于电表内阻的存在影响了电源的内阻测量
1、内接法的误差分析
如图4所示是学生做实验的首选方法,此电路图和伏安法测电阻R的内接法是相同的。于是好多学生就认为电阻(滑线变阻器)的阻值一般就是几十欧或几百欧,所以由伏安法测外电阻的电路选择依据应选择外接法(如图5所示)。
图 4
图 5
U I IA IV IA V
有关系式:
U UV IVRV IA RA R0
在实验中测量到的两组数据 ( U1,IA1 )、 (U2,IA2 ),分别代入至闭合电路欧姆定律
E U Ir中可得:
IA2U1 IA1U2
E U1 U1 U2
I rI I E U1 A2A1 A1R RVV
U1 U2U2 E U r 2 IA2 R r U1 U2
V I I A2A1 RV
(3)
(4)
用(3)式来讨论电动势E的误差:当RV→∞时,(3)式变成我们熟知的(2)式,E很明显,
I2U1 I1U2
,
I2 I1
这说明学生没有明确实验的目的,
关于冰熔化后液面升降问题的拓展性思考
液面升降问题的分析
河北省香河县第十二中学 王春民
液面升降问题是初中物理力学中的重点问题,它关系到学生对受力分析的理解,它包容了受力分析、液体压强、浮力知识的衔接与应用。同时还能更好更快的提高学生的解题速度。经过十几年的教学研究与应用现将液面升降问题总结如下:以下各种类型前提均为在侧壁竖直、底面水平容器内发生的现象。 一、 前后变化可融为一体类
例1 一块冰漂浮在柱形容器的水面上,全部融化后水面将如何变化?
解析:这是一道最典型最基础的题型,当学生理解后,可作为其它类型题解决的知识点。直接分析,液面
升降取决于冰融化后这部分水的体积与冰漂浮时排开水的体积变化,所以 方法一 比较体积变化法 当冰漂浮时,依漂浮条件可知,
F浮=G冰
ρ水ɡV排= G冰 ⑴
冰化后冰的重力与水的重力没有变化即
G冰=G水 ⑵ 由⑴⑵可得 ρ水ɡV排= G水
ρ水ɡV排=ρ水ɡV水 所以V
液面不变。
方法二 变化前后总压力不变 冰融化后仍在容器内,所以容器底部所受总压力不变。融化前容器底部所受压力由液体水提供,融化后容器底部所受压力依然由液体水提供。
排
=V水即
F前=F后 ρ前S器底=P后S
静态拉伸法测弹性模量的误差分析 - 图文
2011大学生物理实验研究论文
静态拉伸法测弹性模量的误差分析
摘 要: 本文讨论了在静态拉伸法测弹性模量实验中造成实验结果误差的可能因素以及减小误差的方法,提出了改进方法,以获得更加精确的结果。
关键词: 弹性模量;静态拉伸法;误差分析;改进方法
Analysis on the Result Error of Measuring Elastic
Modulus by Static Stretching Method
Fan Jingjie
(Department of Information Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096)
key words: This article mainly discusses the factors which may influence measurement results in the experiment and raises some
improvements in order to obtain a more accurate measurement result.
key words: Elas
关于冰熔化后液面升降问题的拓展性思考
液面升降问题的分析
河北省香河县第十二中学 王春民
液面升降问题是初中物理力学中的重点问题,它关系到学生对受力分析的理解,它包容了受力分析、液体压强、浮力知识的衔接与应用。同时还能更好更快的提高学生的解题速度。经过十几年的教学研究与应用现将液面升降问题总结如下:以下各种类型前提均为在侧壁竖直、底面水平容器内发生的现象。 一、 前后变化可融为一体类
例1 一块冰漂浮在柱形容器的水面上,全部融化后水面将如何变化?
解析:这是一道最典型最基础的题型,当学生理解后,可作为其它类型题解决的知识点。直接分析,液面
升降取决于冰融化后这部分水的体积与冰漂浮时排开水的体积变化,所以 方法一 比较体积变化法 当冰漂浮时,依漂浮条件可知,
F浮=G冰
ρ水ɡV排= G冰 ⑴
冰化后冰的重力与水的重力没有变化即
G冰=G水 ⑵ 由⑴⑵可得 ρ水ɡV排= G水
ρ水ɡV排=ρ水ɡV水 所以V
液面不变。
方法二 变化前后总压力不变 冰融化后仍在容器内,所以容器底部所受总压力不变。融化前容器底部所受压力由液体水提供,融化后容器底部所受压力依然由液体水提供。
排
=V水即
F前=F后 ρ前S器底=P后S
等效法分析测电源电动势和内阻的误差
引入 如图1所示的甲、乙两个电路中电源电动势E和内电阻r已知,定值电阻R已知,求电阻R调至多大时,R上获得的电功率最大,其最大值为多少?电源在什么条件下输出功率最大?
图1
技巧 本题用隔离法分析比较巧妙,设沿虚线将电路隔离成左、右两部分,左边部分可以看作一个新的电源,对(甲)图电路来说,新电源的电动势为E′
=E,而内电阻r′=r+R0,对(乙)图来说,新电源的电动势为E′=E,
而r′=,如图2所示。
图2
虚线右边部分即为新电源的外电阻R,这种新电源又叫做等效电源。这样原来的甲乙电路就简化成了由等效电源(E′,r′)与电阻R连成的最简单电路. 由电源的输出功率(即外电路上R获得的电功率)与外电阻R的关系知,在(甲)图中当R=r′=r+R0时,R上获得的电功率最大,其最大功率为Pm=
=。对(乙)图中当R=r′=时R上获得的功率最大,最大功
率为Pm=
== 。
测电源电动势和内阻的误差分析
1.实验目的:测定电池的电动势和内阻.
2.实验原理:如图1所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组U、I值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组E、r值,最后分别算出它们的平均值.
此外,还可以用作图法来处理数据,即在坐标纸上以I为横坐标,U为纵坐
等效法分析测电源电动势和内阻的误差
引入 如图1所示的甲、乙两个电路中电源电动势E和内电阻r已知,定值电阻R已知,求电阻R调至多大时,R上获得的电功率最大,其最大值为多少?电源在什么条件下输出功率最大?
图1
技巧 本题用隔离法分析比较巧妙,设沿虚线将电路隔离成左、右两部分,左边部分可以看作一个新的电源,对(甲)图电路来说,新电源的电动势为E′
=E,而内电阻r′=r+R0,对(乙)图来说,新电源的电动势为E′=E,
而r′=,如图2所示。
图2
虚线右边部分即为新电源的外电阻R,这种新电源又叫做等效电源。这样原来的甲乙电路就简化成了由等效电源(E′,r′)与电阻R连成的最简单电路. 由电源的输出功率(即外电路上R获得的电功率)与外电阻R的关系知,在(甲)图中当R=r′=r+R0时,R上获得的电功率最大,其最大功率为Pm=
=。对(乙)图中当R=r′=时R上获得的功率最大,最大功
率为Pm=
== 。
测电源电动势和内阻的误差分析
1.实验目的:测定电池的电动势和内阻.
2.实验原理:如图1所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组U、I值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组E、r值,最后分别算出它们的平均值.
此外,还可以用作图法来处理数据,即在坐标纸上以I为横坐标,U为纵坐