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用电热法测液体的比热容实验的数据处理

用电热法测液体的比热容实验的数据处理
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物质的比热容(教学反思)

苏科版九年级物理《物质的比热容》教学反思 《物质的比热容》是初中物理学习中的重点和难点,教材是在学生学习了热传递、热量知识的基础上,进一步研究物体温度升高时吸收热量多少与哪些因素相关,从而提出了比热容的概念,它是本章的重点知识。本节教材是从学生的日常生活常识出发提出问题,经过探究活动得出结论,并应用探究所得解决实际问题,新教材更为注重的是学生的生活体验和实验探究。本课时教学内容主要是比热容的概念的建立,这是下节课实行热量计算的基础。 在设计本节课时,通过多媒体展示图片设疑“炎热的夏季,中午海边的沙子烫脚而海水却很凉,这是为什么?”学生的猜想五花八门,其中“海水蒸发吸热降温”似乎能解释上述现象;然后再展示图片“炎热的夏季,傍晚海边的沙子很凉而海水却很温暖,这是为什么?”“海水蒸发吸热降温”又不能解释这种现象,这样激化矛盾,诱导学生积极思考分析,得出“不同物质吸热升温、放热降温有快慢”的合理猜想。紧接着让学生联系他们极为熟悉的烧水现象,分析出影响物体吸收热量的多少的两个因素(质量,升温的多少)通过提问:“质量相等的不同的物质升高相同的温度,吸热一样吗?”让学生猜想,然后制定实验计划,选择实验器材,实行实验,收集证据,分析得出结论,注重引导学生学习使用科学探究方法(控制变量法),使学生体验科学探究的整个过程。并结合本实验启发学生从另一种角度分析比较水和沙子的吸热本领,进而引入比热容的含义,既培养学生科学探究水平,又加深了学生对比热容概念的理解。本节课我从学生角度看,初中学生已基本掌握探究的模式程序,基本掌握了控制变量、转换、比值定义等方法的使用,本节的探究活动教材采用的是一种开放式的探究模式,充分发挥学生的主动性和创造性,让学生在探究活动中切实体验物质的热属性,以加深学生对比热容概念的理解。本节课教学设计较为合理,各环节链接紧凑、过渡自然。但在使用白板教学过程中熟练水准,有待于提升,对电子白板的功能在课堂上体现较少,同时自己在课前没有调试好白板设备,致使实验视频缺少声音效果,影响教学效果。这些都需要自身在以后的教学中予以重视!

直流平衡电桥测电阻实验报告材料

大连理工大学 大 学 物 理 实 验 报 告 院(系) 材料学院 专业 材料物理 班级 0705 姓 名 童凌炜 学号 200767025 实验台号 实验时间 2008 年 12 月 10 日,第16周,星期 三 第 5-6 节 实验名称 直流平衡电桥测电阻 教师评语 实验目的与要求: 1) 掌握用单臂电桥测电阻的原理, 学会测量方法。 2) 掌握用双臂电桥测电阻的原理, 学会测量方法。 主要仪器设备: 1) 单臂电桥测电阻:QJ24型直流单臂电桥,自制惠更斯通电桥接线板,检流计,阻尼开关、四位 标准电阻箱、滑线变阻器、电路开关、三个带测电阻、电源; 2) 双臂电桥测电阻:QJ44型直流双臂电桥,待测铜线和铁线接线板、电源、米尺和千分尺。 实验原理和内容: 1 直流单臂电桥(惠斯通电桥) 1.1 电桥原理 单臂电桥结构如右图所示, 由四臂一桥组成; 电桥平衡条件是BD 两点电位相等, 桥上无电流通过, 此时有关系s s x R M R R R R ?== 2 1 成立, 其中M=R1/R2称为倍率, Rs 为四位标准电阻箱(比较臂), Rx 为待测电阻(测量臂)。 1.2 关于附加电阻的问题: 附加电阻指附加在带测电阻两端的导线电阻与接触 电阻, 如上图中的r1, r2, 认为它们与Rx 串联。如果R x 远大于r ,则r 1+r 2可以忽略不计,

但是当R x 较小时,r 1+r 2就不可以忽略不计了,因此单臂电桥不适合测量低值电阻, 在这种情况下应当改用双臂电桥。 2 双臂电桥(开尔文电桥) 2.1 双臂电桥测量低值电阻的原理 双臂电桥相比单臂电桥做了两点改进, 增加R3、R4两个高值电桥臂, 组成六臂电桥;将Rx 和Rs 两个低值电阻改用四端钮接法, 如右图所示。在下面的计算推导中可以看到, 附加电阻通过等效和抵消, 可以消去其对最终测量值的影响。 2.2 双臂电桥的平衡条件 双臂电桥的电路如右图所示。 在电桥达到平衡时,有1234\\R R R R =,由基尔霍夫第二定律及欧姆定律可得并推导得: 31123 3141312242342 431323424 33112424 ()0x S x x x x x x I R I R I R R R R r R I R I R I R R R R R R r R R R R R R R M R I r I r R R R R R R R R R R R R ? =-? ??? ?=-?=+-? ??++?????===?=++?? ??=?-=?? 可见测量式与单臂电桥是相同的, R1/R2=R3/R4=M 称为倍率(此等式即消去了r 的影响), Rs 为比较臂, Rx 为测量臂。 使用该式, 即可测量低值电阻。 步骤与操作方法: 1. 自组惠斯通电桥测量中值电阻 a) 按照电路图连接电路, 并且根据待测电阻的大小来选择合适的M 。 b) 接通电路开关, 接通检流计开关; 调节电阻箱Rs 的阻值(注意先大后小原则), 使检流 计指零, 记下电阻箱的阻值Rs c) 重复以上步骤测量另外两个待测电阻值。 2. 使用成品单臂电桥测量中值电阻 a) 单臂成品电桥的面板如下页右上图所示。

物理:沪科版九年级 科学探究:物质的比热容(教案)2

沪科版《12.2科学探究:物质的比热容》教学设计 【教学目标】 知识与技能: 1、理解比热容的概念,知道比热容; 2、尝试用比热容解释简单的自然现象; 3、能根据比热容进行简单的热量计算。 过程与方法: 根据科学探究的猜想与假设,制定探究计划,设计实验方案,在此过 程中有控制变量的意识。 情感态度与价值观: 在科学探究中能积极与他人交流探究结论,能对数据进行初步评价。【教学重点】 1、探究物质比热容; 2、物体温度改变时吸收或放出热量的计算公式Q=cm?t。 【教学难点】 1、制定探究物质比热容的实验计划,设计实验、分析、评估实验结果; 2、对比热容概念的理解和简单应用。 【教学准备】 1、组织学生复习热量的概念、预习本节内容; 2、准备好所需器材:(每实验小组)烧杯2只、温度计2支、搅拌器2 个、电加热器2副、盖板2块、水、煤油、停钟(或记时秒表)1块。【教学方法】 实验探究法、讲授法 【教学过程】 一、复习引入 1、什么叫热量?1千克的水温度升高1℃需吸收多少热量? 2、将一壶水烧开与烧开半壶水相比,谁要的时间长?谁吸收的热量多? 3、将一壶水烧成开水与将一壶水烧成温水相比,谁的时间长?谁吸收 的热量多? 由此可见,水在升高温度时吸收的热量和水的质量有关,也和温度升高的程度有关,水的质量越大,温度升高的度数越多,吸收的热量也就越多。

将相同质量的水和煤油升高相同的温度,需要的热量一样多吗? 要解决这个问题,就得学习物质的比热容。 二、探究物质的比热容 (一)实验探究:物质的比热容 1、猜想: 将相同质量的水和煤油加热,使它们升高相同的温度,需要的热量谁多? 2、制定计划与设计实验 根据所要研究的问题,我们要在什么条件下比较水和炼油吸收热量的多少?(引导学生讨论:在水和煤油的质量相同、升高的温度相同的条件下研究水和煤油吸收热量的多少) 引导学生讨论、交流: 在这样的条件下研究水和煤油吸收热量的多少,需要测出哪些量?用什么时候样的器材?怎样测量?记录哪些数据?(进行实验前要解决的问题)引导学生设计实验记录表格: 3、进行实验与收集证据 按照设计方案,分组实验,小组成员合作,注意操作规范。设计记录表 格,准确记录数据。 4分析与论证 做好两种物质的数据对比,学会分析数据,探究结论,先小组交流意见,再师生共同交流,最后确定实验结论。 5、评估 交流实验的得与失,操作是否规范,实验误差的原因,结论是否恰当,描述是否准确等等。 (二)比热容 通过实验知道,不同物质吸热能力不同,如何描述这一不同需要引入物理

科学探究物质的比热容

.-科学探究:物质的比热容

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12.2科学探究:物质的比热容(二课时) 【教学目标】 知识与技能: 1、理解比热容的概念,知道比热容; 2、尝试用比热容解释简单的自然现象; 3、能根据比热容进行简单的热量计算。 过程与方法: 根据科学探究的猜想与假设,制定探究计划,设计实验方案,在此过程中有控制变量的意识。 情感态度与价值观: 在科学探究中能积极与他人交流探究结论,能对数据进行初步评价。 【教学重点】 1、探究物质比热容; 2、物体温度改变时吸收或放出热量的计算公式Q=cm?t。 【教学难点】 1、制定探究物质比热容的实验计划,设计实验、分析、评估实验结果; 2、对比热容概念的理解和简单应用。 3、用比热容解释日常生活中与比热容有关的简单的热现象。 【教学准备】 1、组织学生复习热量的概念、预习本节内容; 2、准备好所需器材:(每实验小组)烧杯2只、温度计2支、搅拌器2个、电加 热器2副、盖板2块、水、煤油、停钟(或记时秒表)1块。 【教学方法】实验探究法、讲授法、讨论法 【教学过程】 一、复习引入 1、什么叫热量?1千克的水温度升高1℃需吸收多少热量? 2、将一壶水烧开与烧开半壶水相比,谁要的时间长?谁吸收的热量多? 3、将一壶水烧成开水与将一壶水烧成温水相比,谁的时间长?谁吸收的热量

多? 由此可见,水在升高温度时吸收的热量和水的质量有关,也和温度升高的程度有关,水的质量越大,温度升高的度数越多,吸收的热量也就越多。 将相同质量的水和煤油升高相同的温度,需要的热量一样多吗? 要解决这个问题,就得学习物质的比热容。 二、探究物质的比热容 (一)实验探究:物质的比热容 1、猜想: 将相同质量的水和煤油加热,使它们升高相同的温度,需要的热量谁多? 2、制定计划与设计实验 根据所要研究的问题,我们要在什么条件下比较水和炼油吸收热量的多少?(引导学生讨论:在水和煤油的质量相同、升高的温度相同的条件下研究水和煤油吸收热量的多少) 引导学生讨论、交流: 在这样的条件下研究水和煤油吸收热量的多少,需要测出哪些量?用什么时候样的器材?怎样测量?记录哪些数据?(进行实验前要解决的问题)引导学生设计实验记录表格: 液体名称液体质量m/g 液体初温 t1/℃液体末温 t2/℃ 升高的温度t1- t2/℃ 通电时间 t/min 3、进行实验与收集证据 按照设计方案,分组实验,小组成员合作,注意操作规范。设计记录表格,准确记录数据。 4、分析与论证 做好两种物质的数据对比,学会分析数据,探究结论,先小组交流意见,再师生共同交流,最后确定实验结论。 5、评估 交流实验的得与失,操作是否规范,实验误差的原因,结论是否恰当,描述是

实验探究四探究物质的比热容

■实验探究四探究物质的比热容 ★猜想与假设 一、1、物体吸收或放出的热量:Q吸(放)=C比m△t ; 2、比热容与物质的种类和状态有关; 3 、比热容是物质的一种特性。 二、有关实验及注意事项参阅实验报告册及教材内容 探究物质的比热容习题(一) 1. 下列说法中正确的是( ) A. 一杯煤油用去一半, 它的比热容减为原来的二分之一 B. 吸收热量多的物质, 比热容一定大 C. 高温物体放出热量一定多 D. 质量相同的水和煤油, 吸收了相同的热量,煤油升高的温度大于水升高的温度【解析】选D。本题考查比热容的理解。比热容是物质的一种特性, 与它的质量和体积、温度等无关,故选项A是错的。从比热容的定义可知, 比较两种物质比热容,应当在质量及升高的温度相同的条件下,比较它们吸热的多少, 吸热多的比热容大, 反之则小, 故 B 缺少条件, 不正确。温度高的物体不发生温度或状态变化, 是不会放出或吸收热量的,故C也不正确。由于水的比热容大,当质量相同的水、煤油吸收相同热量时, 煤油升高的温度高。 【方法归纳】(1) 比热容是物质的一种特性, 与物质的种类有关,而与物质的质量、升高的温度、吸收热量的多少无关。 (2) 物体吸收或放出的热量与物质的比热容、质量、温度的变化都有关。 2. (2013 ·宜昌中考)炎热的盛夏,人站在水中时感觉凉爽,而当人站在沙土上时却感到烫脚, 这主要是因为水和沙具有不同的( ) A. 热量 B. 质量 C.比热容 D.密度 【解析】选C。本题主要考查了比热容的知识。在自然界中, 水的比热容最大,因此对气温有很好的调节作用。相同质量的水和沙土在吸收相同的热量后, 由于水的比热容远远大于沙土的比热容,所以水升温慢, 沙土升温快。故选C。

惠斯通电桥测电阻实验报告

肇 庆 学 院 肇 庆 学 院 电子信息与机电工程 学院 普通物理实验 课 实验报告 级 班 组 实验合作者 实验日期 姓名: 学号 老师评定 实验题目: 惠斯通电桥测电阻 实验目的: 1.了解电桥测电阻的原理和特点。 2.学会用自组电桥和箱式电桥测电阻的方法。 3.测出若干个未知电阻的阻值。 1.桥式电路的基本结构。 电桥的构成包括四个桥臂(比例臂R 2和R 3,比较臂R 4,待测臂R x ),“桥”——平衡指示器(检流计)G 和工作电源E 。在自组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器R G (滑线变阻器)。 2.电桥平衡的条件。 惠斯通电桥(如图1所示)由四个“桥臂”电阻(R 2、R 3、R 4、和R x )、一个“桥”(b 、d 间所接的灵敏电流计)和一个电源E 组成。b 、d 间接有灵敏电流计G 。当b 、d 两点电位相等时,灵敏电流计G 中无电流流过,指针不偏转,此时电桥平衡。所以,电桥平衡的条件是:b 、d 两点电位相等。此时有 U ab =U ad ,U bc =U dc , 由于平衡时0=g I ,所以b 、d 间相当于断路,故有 I 4=I 3 I x =I 2 所以 44R I R I x x = 2233R I R I = 可得 x R R R R 324= 或 43 2R R R R x = 一般把 K R R =3 2称为“倍率”或“比率”,于是 R x =KR 4 要使电桥平衡,一般固定比率K ,调节R 4使电桥达到平衡。 3.自组电桥不等臂误差的消除。 实验中自组电桥的比例臂(R 2和R 3)电阻并非标准电阻,存在较大误差。当取K=1时,实际上R 2与R 3不完全相等,存在较大的不等臂误差,为消除该系统误差,实验可采用交换测量法进行。先按原线路进行测量得到一个R 4值,然后将R 2与R 3的位置互相交换(也可将R x 与R 4的位置交换),按同样方法再测 一次得到一个R ’ 4值,两次测量,电桥平衡后分别有: 43 2R R R R x ?= ' 42 3R R R R x ?= 联立两式得: ' 44R R R x ?= 由上式可知:交换测量后得到的测量值与比例臂阻值无关。 4.电桥灵敏度 电桥灵敏度就是电桥偏离平衡状态时,电桥本身的灵敏感反映程度。在实际测量中,为了便于灵敏度 I 2 I x c

固体比热容的测量

固体比热容的测量 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

固体比热容的测量 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; 3、学习一种修正散热的方法。 二、实验仪器 量热器、温度计( 0C 和 0C 各一支)、物理天平、待测金属粒、冰、停表、加热器、量筒等。 三、实验原理 1、 混合法测比热容 依据热平衡原理,温度不同的物体混合后,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无热量交换,最后达到均匀稳定的平衡温度。根据能量守恒定律,高温物体放出的热量就应等于低温物体吸收的热量,即: 本实验即根据热平衡原理用混合法测定固体的比热。设量热器(包括搅拌器和温度计插入水中部分)的热容为C ,实验时,量热器内先盛以质量为0m ,温度为1t 的冷水,之后,把加热到温度为2t 质量为m 的待测金属块投入量热器中,经过热交换后,水量热器与金属块达到共同的末温θ,依热平衡方程有: ))(()(1002t C c m t mc -+=-θθ (1) 即 ) ())((2100θθ--+=t m t C c m c (2) 量热器的热容C 可以根据其质量和比热容算出。设量热器筒和搅拌器由相同的物质制成,其质量为1m ,比热容为1c ,则

(3) = + C' c m C 1 1 式中C'为温度计插入水中部分的热容。C'的值可由下式求出: C表示C'以J·0C-1为单位时的数值,而式中V为温度计插入水中部分的体积。{}10-?'C J {}3 V表示V以cm3为单位时的数值。 cm 2、系统误差的修正 上述讨论是在假定量热器与外界没有热交换时的结论。实际上只要有温度差异就必然会有热交换存在,因此实验结果总是存在系统误差,有时甚至很大,以至无法得到正确结果。所以,校正系统误差是量热学实验中很突出的问题。为此可采取如下措施:1)要尽量减少与外界的热量交换,使系统近似孤立体系。此外,量热器不要放在电炉旁和太阳光下,实验也不要在空气流通太快的地方进行。 2)采取补偿措施,就是在被测物体放入量热器之前,先使量热器与水的初始温度低于室温,但避免在两热器外生成凝结水滴。先估算,使初始温度与室温的温差与混合后末温高出室温的温度大体相等。这样混合前量热器从外界吸热与混合后向外界放热大体相等,极大地降低了系统误差。 3)缩短操作时间,将被测物体从沸水中取出,然后倒入量热器筒中并盖好的整个过程,动作要快而不乱,减少热量的损失。 4)严防有水附着在量热筒外面,以免水蒸发时带走过多的热量。 5)沸点的校正。在实验中,我们是取水的沸点为被测物体加热后的温度,但压强不同,水的沸点也有所不同。为此需用大气压强计测出当时的气压,再由气压与沸点的关系通过查表查出沸点的温度。 采取以上措施后,散热的影响仍难以完全避免。被测物体放入量热器后,水温达到最高温度前,整个系统还会向外散热。所以理论上的末温是无法得到的。这就需要通过

双臂电桥测低电阻实验报告

《基础物理》实验报告 学院:国际软件学院专业:数字媒体技术2011 年 6 月3日实验名称双臂电桥测低电阻 姓名陈鲁飞年级/班级10级原软工四班学号 一、实验目的四、实验内容及原始数据 二、实验原理五、实验数据处理及结果(数据表格、现象等) 三、实验设备及工具六、实验结果分析(实验现象分析、实验中存在问题的讨论) 一、实验目的 1.了解测量低电阻的特殊性。 2.掌握双臂电桥的工作原理。 3.用双臂电桥测金属材料(铝.铜)的电阻率。 二、实验原理 我们考察接线电阻和接触电阻是怎样对低值电阻测量结果产生影响的。例如用安培表和毫伏表按欧姆定律R=V/I测量电阻Rx,电路图如图 1 所示, 考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后,等效电路图如图 2所示。 由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻R i3和R i4,因此他们对于毫伏表的测量影响可忽略不计,此时按照欧姆定律R=V/I得到的电阻是(Rx+ R i1+ R i2)。当待测电阻Rx小于1时,就不 能忽略接触电阻R i1和R i2对测量的影响了。 因此,为了消除接触电阻对于测量结果的影响,需要将接线方式改成下图 3方式,将低电阻Rx以四端接法方式连接,等效电路如图 4 。此时毫伏表上测得电眼为Rx的电压降,由Rx = V/I即可准测计算出Rx。接于电流测量回路中成为电流头的两端(A、D),与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B、C)是各自分开的,许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。 根据这个结论,就发展成双臂电桥,线路图和等效电路图5和图6所示。标准电阻Rn 电流头接触电阻为R in1、R in2,待测电阻Rx的电流头接触电阻为R ix1、R ix2,都连接到双臂电桥测量回路的电路回路内。标准电阻电压头接触电阻为R n1、R n2,待测电阻Rx电压头接触电阻为R x1、R x2,连接到双臂电桥电压测量回路中,因为它们与较大电阻R1、R 2、R3、R相串连,故其影响可忽略。 由图5和图6,当电桥平衡时,通过检流计G的电流I G = 0, C和D两点电位相等,根据基尔霍夫定律,可得方程组(1)

实验11电热法测固体的线胀系数

实验11 电热法测固体的线胀系数 当固体温度升高时,由于分子的热运动加剧,固体分子间平均距离增大,结果使固体体积发生膨胀;反之当温度降低时,固体体积就会收缩 ,这就是“热胀冷缩”现象。任何固体都具有“热胀冷缩”特性,材料的热胀系数就是表示物质的“热胀冷缩”特性的,是物质的基本属性之一。在建筑设计、工程施工及机械加工制造等工程技术中,常常需要知道材料的热胀系数,以便在设计或施工中留有余地或充分利用固体的热膨胀性质。 【实验目的】 1.学习测定金属杆的线膨胀系数的方法; 2.进一步熟悉用光杠杆测定微小伸长量的原理和方法。 【预习检测题】 1.本实验的直接测量量有哪几个?分别用什么仪器,用什么方法测量?间接测量量是什 么?与直接测量量的关系如何? 2.光杠杆利用了什么原理?有什么优点? 3.如何才能在望远镜中迅速找到标尺的像? 【实验原理】 1.固体的线膨胀系数 固体受热引起的长度增加,称为线膨胀,长度变化的大小取决于温度的改变,材料的种类和材料的原长度。 设在温度为t 0℃时金属杆的长度为L 0,当温度升至t ℃时其长度为L ,则金属杆的伸长量ΔL 正比于原长度和温差。即: ΔL=L -L 0=αL 0(t -t 0)=αL 0Δt (5.3.1) 式中α称为固体的线膨胀系数。不同的物质线胀系数不同,同一质料的线胀系数因温度不同稍有些改变。对于大多数固体在不太大的温度范围内可以把它看作常数,故常用平均线胀系数为: t L L ??= α (5.3.2) 由⑵式可以看出物体线胀系数α的物理意义是:在数值上等于当温度每升高1℃时,金属杆每单位原长度的伸长量。实验过程中,只要侧出ΔL 、L 0和相应的Δt 值,就可以求得线胀系数α的值。 由于固体的长度变化量ΔL 很小,不易直接测量,在实验时可采用光杠杆法测量金属杆的伸长量ΔL 。 2.光杠杆测量法 由光杠杆测量原理(见杨氏弹性模量实验光杠杆原理图)知:

科学探究物质的比热容

第十二章第二节科学探究:物质的比热容 山东省苍山县实验中学李二峰 一、教学思路 本节要求通过科学探究认识物体温度变化使吸收或放出热量的能力,及研究物质的比热容,所以“比热容”就成了本章重点内容。因为物体吸热、放热现象与生活紧密相关,所以问题的提出应是比较自然的,对于提出的问题做解释时,还应从发掘生活中的现象开始,要启发和鼓励学生举出一些物体吸热、放热时温度变化的例子,猜测造成他们温度变化不一致的原因。 由于比热容的概念比较抽象,并且它又与质量、温度的变化量、吸收或放出的热量三个物理量有关,学生理解起来有困难,所以又是整个教材的难点。所以教学的中心任务是:让学生通过实验探究了解“不同物质在质量相等,升高温度相同的情况下吸收的热量一般不同”,为比热容概念的得出打好基础。将“探究物质的吸、放热能力”作为一个完整的探究过程要求学生经历进而建构完整清晰的比热容知识。 本节在设计时根据新课标理念“从生活走向物理,从物理走向社会”,运用生活实例创设情境,激趣引新;在教学中提倡学生联系实验提出问题,提出自己的猜想,不应包办代替。提倡通过探究实验得出结论(尽管实验误差较大),提倡用手边器材自制教具完成实验,提倡尊重实验事实,提倡用比热容概念解释自然现象,比如:“三峡水库建成对小气候的影响”和“海陆风的成因”。另外通过设计实验,科学探究培养学生科学素养;通过联系社会生活,拓展升华,来提升学生能力。 二、教学目标 1、知识与技能 (1)理解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性; (2)尝试用比热容解释简单的自然现象; (3)能根据比热容进行简单的热量计算; 2、过程与方法 (1)通过探究,比较不同物质的吸热能力,使学生从实验中领悟比热容是如何影响物体温度的变化的,学会运用所学的知识分析解决实际问题。 (2)通过设计、进行实验,让学生体会控制变量法在科学探究中的应用。 (3)通过阅读“气候与热污染”,了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题,认识什么是“热岛效应”,并进一步认识到科学技术是一把双刃剑。 3、情感态度与价值观 (1)利用探究性学习活动培养学生自己动脑、想办法解决问题的能力。 (2)学会交流与讨论,培养学生团结协作精神。 (3)培养学生具有科学的求知欲、乐于探究自然现象和日常生活之中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。 三、重点与难点 重点:探究计划的制定与实验的实施,并交流实验结果。 难点:热源及加热时间的控制,以及实验数据的分析和用比热容的知识解释生活现象。

实验报告电桥测电阻实验报告

实验题目: 惠斯通电桥测电阻 实验目的: 1.了解电桥测电阻的原理和特点。 2.学会用自组电桥和箱式电桥测电阻的方法。 3.测出若干个未知电阻的阻值。 实验仪器 实验原理: 1.桥式电路的基本结构。 电桥的构成包括四个桥臂(比例臂R 2和R 3,比较臂R 4,待测臂R x ),“桥”——平衡指示器(检流计)G 和工作电源E 。在自组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器R G (滑线变阻器)。 2.电桥平衡的条件。 惠斯通电桥(如图1所示)由四个“桥臂”电阻(R 2、R 3、R 4、和R x )、一个“桥”(b 、d 间所接的灵敏电流计)和一个电源E 组成。b 、d 间接有灵敏电流计G 。当b 、d 两点电位相等时,灵敏电流计G 中无电流流过,指针不偏转,此时电桥平衡。所以,电桥平衡的条件是:b 、d 两点电位相等。此时有 U ab =U ad ,U bc =U dc , 由于平衡时0=g I ,所以b 、d 间相当于断路,故有 I 4=I 3 I x =I 2 所以 44R I R I x x = 2233R I R I = 可得 x R R R R 324= 或 43 2R R R R x = 一般把 K R R =3 2 称为“倍率”或“比率”,于是 R x =KR 4 要使电桥平衡,一般固定比率K ,调节R 4使电桥达到平衡。 3.自组电桥不等臂误差的消除。 实验中自组电桥的比例臂(R 2和R 3)电阻并非标准电阻,存在较大误差。当取K=1时,实际上R 2与R 3不完全相等,存在较大的不等臂误差,为消除该系统误差,实验可采用交换测量法进行。先按原线路进行测量得到一个R 4值,然后将R 2与R 3的位置互相交换(也可将R x 与R 4的位置交换),按同样方法再测一次得到一个R ’4值,两次测量,电桥平衡后分别 R 2 R x B C

物理实验用惠斯通电桥测电阻实验报告

物理实验用惠斯通电桥测电阻实验报告 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

班级___信工C班___ 组别______D______ 姓名____李铃______ 学号__ 日期指导教师___刘丽峰___ 【实验题目】_________用惠斯通电桥测电阻___ 【实验目的】 1、掌握惠斯通(Wheastone)电桥测电阻的原理; 2、学会正确使用惠斯通电桥测量电阻的方法; 3、了解提高电桥灵敏度的几种方法; 4、学会测量单电桥的灵敏度。 【实验仪器】 QJ- 23型箱式电桥,滑线电阻,转柄电阻箱(0~Ω),检流计,直流电源,待测电阻,开关,导线若干。 【实验原理】 1.惠斯通电桥测量电阻的原理 图是惠斯通电桥的原理图。图中R1、R2和R0是已知阻值的电阻,它们和被测电阻Rx连成一个四边形,每一条边称作电桥的一个臂。四边形的对角A和B之间接电源E;对角C和D之间接有检流计G,它像桥一样。电源接通,电桥线路中各支路均有电流通过。当C、D两点之间的电位不相等时,桥路中的电流IG≠0,检流计的指针发生偏转;当C、D两点之间的电位相等时,“桥”路中的电流IG=0,检流计指针指零,这时我们称电桥处于平衡状态。 当电桥平衡时,, 两式相除可得到Rx的测量公式 (5-1) 电阻R1R2为电桥的比率臂,R0为比较臂,Rx为待测臂。 只要检流计足够灵敏,等式(1)就能相当好地成立,被测电阻值Rx可以仅从三个已知电阻的值来求得,而与电源电压无关。由于R1、R2和R0可以使用标准电阻,而标准电阻可以制作得十分精密,这一过程相当于把Rx和标准电阻相比较,因而测量的准确度可以达到很高。 2.电桥的灵敏度 电桥平衡后,将R0改变△R0,检流计指针偏转△n格。如果一个很小的△R0能引起较大的△n偏转,电桥的灵敏度就高,电桥的平衡就能够判断得更精细。

探究-物质的比热容

探究—物质的比热容 “比热容”教学目标 a. 知道什么是物质的比热 b. 知道比热的单位是焦/(千克·℃)及其读法 c. 会查物质的比热表 d. 能用学的比热知识解释一些常见日常现象,培养学生解决实际问题的能力 教学建议 教材分析 分析一:比热是初中物理中一个非常重要的物理量,也是一个比较难理解的物理量.教材首先从日常生活常识出发,说明物质在温度变化时,吸收(或释放)的热量与物体质量和温度变化量有关,从而为比热概念的引出作好铺垫.然后安排演示实验,引导学生观察、对比、分析,最终抽象出比热的概念,并进一步由比热的定义说明其单位.最后列出一些常见物质的比热表,并联系实际讨论一些日常现象. 分析二:比热是一个比较抽象的概念,通过对它的学习,可以有意识地培养学生抽象思维能力. 教法建议 建议一:比热的概念比较抽象,因此通过实验总结出来是一个好办法,做好演示实验,引导学生有意识地观察和思考至关重要.实验前明确实验要研究的是不同的物质在质量相等、温度升高相同时吸收的热量是否相同.在实验前要格外强调杯子内的水和煤油质量相同,两个热水器也是完全相同的,这些实验条件对学生正确得出比热概念是非常重要的.当学生观察到煤油的温度上升得快时,要引导学生认识到相等质量的不同物质在吸收相同热量时,升高的温度不同,并进一步引申到其它物质.最后引导学生怎样描述物质的这一特性,从而得出比热的概念. 建议二:在介绍比热表时,要教会学生怎样运用比热表,通过比较,指出水的比热较大,为讲解水在日常生活中应用做好铺垫.另外,根据水和冰的比热不同,说明不仅不同的物质比热不同,即使是同一种物质在不同状态下的比热值也不同. 建议三:为巩固学生对比热概念的理解,可以多联系实际,列举一些日常生活中的现象,并运用比热进行解释. “比热容”教学设计示例

用单臂电桥测电阻带实验数据处理

本科实验报告 实验名称: 用单臂电桥测电阻 实验13 用单臂电桥测电阻(略写)【实验目的】 (1)掌握用单臂电桥测量电阻的原理和方法。 (2)学习用交换法减小和消除系统误差。 (3)初步研究电桥的灵敏度。 【实验原理】 单臂电桥,也叫惠斯登电桥,适用于精确测量中值电阻(10~的测量装置。 电桥法测电阻,其实质是把被测电阻与标准电阻相比较,已确定其值。由于电阻的制造可以达到很高的精度,所以用电桥法测电阻也可以达到很高的精度。 电桥分为直流电桥和交流电桥两大类。直流电桥又分为单臂电桥和双臂电桥。惠斯登电桥是直流电桥中的单臂电桥;双臂电桥又称为开尔文电桥,适用于测量低电阻(~10Ω)。 单臂电桥的线路原理 单臂电桥的基本线路如图所示。它是由四个电阻R1,R2,Rs,Rx连成一个四边形ACBD,在对角线AB上接上电源E,在对角线CD上接上检流计P组成。接入检流计(平衡指示)的

对角线称为“桥”,四个电阻称为“桥臂”。在一般情况下,桥路上检流计中有电流通过,因而检流计的指针偏转。若适当调节某一电阻值,例如改变Rs的大小可使C,D两点的电位相等,此时流过检流计P的电流Ip=0,称为电桥平衡。则有 (1) (2) (3) 由欧姆定律知 = 2 (4) =s (5) 由以上两式可得 (6) 此式即为电桥的平衡条件。若R1,R2,Rs已知,Rx即可由上式求出。通常取R1,R2为标准电阻,称为比率臂,将称为桥臂比;Rs为可调电阻,成为比较臂。改变Rs使电桥达到平衡,即检流计P中无电流流过,便可测出被测电阻Rx的值。 用交换法减小和消除系统误差 分析电桥线路和测量公式可知,用单臂电桥测量Rx的误差,除其他因素外,还与标准电阻R1,R2的误差有关。可以用交换法来消除这一系统误差,方法是:先连接好电桥线路,调节Rs使P中无电流,可求出Rs,然后将R1与R2交换位置,再调节Rs使P中无电流, 记下此时的Rs',可得,相乘可得Rx=, 这样就消除了由R1,R2本身的误差引起的对Rx引入的测量误差。Rx的测量误差只与电阻箱Rs的仪器误差有关,而Rs可选用高精度的标准电阻箱,这样系统误差就可减小。 电桥的灵敏度 检流计的灵敏度总是有限的,如实验中所用的检流计,指针偏转一格所对应的电流大约为A。当通过它的电流比A还要小时,指针偏转小于0.1格,就很难察觉出来。假设电桥在R1/R2=1时调到了平衡,则有Rx=Rs。这时,若把Rs改变ΔRs,电桥就失去了平衡,检流计中有电流Ip流过。但是如果Ip小到使检流计觉察不出来,还会认为电桥还是平衡的,因而得出Rx=Rs+ΔRs。这样就会因为检流计的反应不够灵敏而带来一个测量误差ΔRx=ΔRs。为表示此误差对测量结果影响的严重程度,引入电桥灵敏度的概念,定义为 S=(7) 之中,是在电桥平衡后Rx的微小改变量(实际上是改变Rs,可以证明,改变任意臂所得出的电桥灵敏度是一样的)是由于电桥偏离平衡而引起的检流计的偏转格数。S越大,说明电桥越灵敏,带来的误差也越小,举例来说,检流计有五分之一格的偏转时既可以觉察

九年级物理全册 13.2科学探究:物质的比热容导学案沪科版

13.2 科学探究:物质的比热容 学习目标 1. 了解比热容概念,知道比热容的单位及单位的物理含义 2. 会查比热容表。能根据物质的比热容解释简单的物体温度变化和吸放热问题。 3. 理解利用比热容计算热量的公式,并能用它解决简单热量变化问题。一、自主 学习:(阅读课本P39——P43)完成下列问题 1.热量总是由高温物体传给低温物体,直到温度相等为止;两物接触时, 高温物体热温度,低温物体热,温度(放、吸;升高、降低). 2.相同温度的一壶水和半壶水,要加热到沸腾,加热时间长,吸收热量多,这说明物体吸收热量的多少与物体的有关。 3.同一块铁,把它的温度从20℃升高到200℃需要吸收的热量要比从20℃升高到100℃需要吸收的热量(多、少),这说明物体吸收热量的多少与 有关。 4.讨论思考:相同质量(500g)的沙和(500g)水,在相同的太阳下照射,要使温度都升高 5℃,需要照射的时间长,由此得物体吸收热量多少可能与物质的有关。 二、合作探究 1、相同质量的同种物质,升高相同温度,吸收的热量;相同质量的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量。猜想不同物质吸热的本领可能。 2. 实验探究:由自主学习的内容可知道,物体吸

收热量的多少与物体的和有关,我们要探究物体吸热的多少与物质的种类是否有关,需要控制和相同,这种方法叫法。 (1)比较书中图13-10 两个实验装置内容中有什么不同。 (2)物体吸收热量的多少可通过相同酒精灯加热时间的长短表示,加热时间长,烧杯中液体吸收的热量就。 (3)上述实验中,水和煤油的质量均为500g 初温都是20℃,用相同的酒精灯同时给水和煤油加热,一边记录时间,一边观察温度计示数当煤油的温度升高到50℃时,需要的时间为1min,而水的温度升高到50℃时需要2min,将有关数据填入下表: 吸热多与 物质质量m/g 初温t1/℃末温t2/℃加热时间t/min 少 水 煤油 回答下列问题: a 数据记录表格中的加热时间代表哪个物理量? b 水和煤油的温度分别升高了多少?? t 油= ,?t 水= c 水和煤油吸收的热量相同吗?,若不相同哪个吸收的热量多 (4)得出结论:相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量(相同、不同)这说明物体吸收热量的多少与有关。 3、通过实验知道,不同物质吸热能力不同,为了描述物质的这个特性,引入了一 个物理量 (比热容)。比热容意义是表示物质吸(放)热的物理量,比热容

实验五 固体比热容的测量(电热法)

实验五 固体比热容的测量(电热法) 金属是重要的固态物质,本文对固体物质比热容的测量重点介绍了金属比热容的测量,金属比热容是金属物质的重要特性,本文重点介绍电热法测量固体比热容。 【实验目的】 1、掌握基本的量热方法——用量热器测热量法。 2、学习用电热法测固体的比热容。 【实验仪器】 热学综合实验平台、量热器、待测钢球、测温探头 【实验原理】 固体比热容指单位质量的热容量,也是特定粒子电子、原子、分子等结构及其运动特性的宏观表现。测量固体物质比热容对于了解固体物质性质,物质内部结构等都具有重要的意义,常用于测量固体物质比热容的方法有动态法、混合法、冷却法等。 金属是重要的固态物质,本书对固体物质比热容的测量重点介绍了金属比热容的测量,金属比热容是金属物质的重要特性,本实验重点介绍电热法测量固体比热容。 在量热器中加入质量为m 的待测物,并加入质量为0m 的水,如果加在加热器两端的电压为U ,通过电阻的电流为I ,通电时间为t ,则电流作功为: UIt A = (5-1) 如果这些功全部转化为热能,使量热器系统的温度从1T ℃升高至2T ℃,则下式成立 ()()1201100T T c c m c m mc UIt -+++=ω (5-2) c 为待测物的比热容,0c 为水的比热热容,1m 为量热器内筒的质量,1c 为量热器内筒的比热容, 2m 为铜电极和铜搅拌器总质量,2c 为铜比热容。 由(5-2)式得 ()[]m c c m c m T T UIt c //0110012ω----= (5-3) 为了尽可能使系统与外界交换的热量达到最小,在实验的操作过程中就应注意以下几点: 1、不应当直接用手去把握量热筒的任何部分,不应当在阳光直接照射下进行实验。

科学探究物质的比热容实验训练题

科学探究物质的比热容实验练习题 姓名:_______________班级:_______________考号:_______________ 一、实验,探究题 1、某同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给液体甲和乙加热. (1)分析第1、4次,第2、5次或第3、6次实验数据,某同学认为:加热相同的时间时,乙升高的温度高一些,这说明乙吸收的热量多一些.这位同学的判断是否正确请说明理由:__________________________________________________________________________ _ (2)分析第2、3次或第5、6次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,物质的越大,吸收的热量就越.(选填:“多”或“少”)

(3)通过比较第2、4次实验数据可知,液体吸收的热量多少与液体的有关,的吸热能力更强(选填“甲”或“乙”). 2、如图,在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙 子,用两个相同的酒精灯对其加热。(1)加热相同时间后,分别测 量两者的温度,发现沙子的温度明显高于水,这是因为________; 加热时搅拌沙子,目的是___________。 (2)在两烧杯上方分别盖上玻璃片,过一会儿发现装水烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠,用手摸两个玻璃片,发现装________(沙子/水)烧杯上方的玻璃片温度比较高,原因是__________。 3、为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图l0所示的实验。(1)从表中数据可知,水和食用油的质量_________(选填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水温度_____(选填“高”或“低”). (2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量. (3)实验表明,_____________(选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。 4、用图3-2-12甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”.在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水,用相同酒精灯加热直到沸腾. (1)分别测量出水和食盐水的沸点,发现食盐水的沸点比水高.其

自组式直流电桥测电阻实验报告

一、实验简介 直流电桥是一种用比较法测量电阻的仪器,主要由比例臂、比较臂、检流计等构成桥式线路。测量时将被测量与已知量进行比较而得到得测量结果,因而测量精度高,加上方法巧妙,使用方便,所以得到了广泛的应用。 电桥的种类繁多,但直流电桥是最基本的一种,它是学习其它电桥的基础。早在1833年就有人提出基本的电桥网络,但一直未引起注意,直至1843年惠斯通 才加以应用,后人就称之为惠斯通电桥。单电桥电路是电学中很基本的一种电路连接方式,可测电阻围为1~106Ω。 通过传感器,利用电桥电路还可以测量一些非电量,例如温度、湿度、应变等,在非电量的电测法中有着广泛的应用。本实验是用电阻箱和检流计等仪器组成惠斯通电桥电路,以加深对直流单电桥测量电阻原理的理解。本实验的目的是通过用惠斯通电桥测量电阻,掌握调节电桥平衡的方法,并要求了解电桥灵敏度与元件参数之间的关系,从而正确选择这些元件,以达到所要求的测量精度。 二、实验原理 电阻按其阻值可分为高、中、低三大类,R≤1Ω的电阻为低值电阻,R>1MΩ 的称高值电阻,介于两者之间的电阻是中值电阻,通常用惠斯通电桥测中值电阻。 1、惠斯通电桥的工作原理 惠斯通电桥原理,如图6.1.2-1所示。 图6.1.2-1 2、电桥的灵敏度 电桥是否平衡,是由检流计有无偏转来判断的,而检流计的灵敏度总是有限的,假设电桥在R1/R2=1时调到平衡,则有R x=R0,这时若把R0改变一个微小量△ R0,则电桥失去平衡,从而有电流I G流过检流计。如果I G小到检流计觉察不出来,

? 那么人们会认为电桥是平衡的,因而得到R x =R 0+△R 0,△R 0就是由于检流计灵敏度不够高而带来的测量误差△R x 。引入电桥的灵敏度,定义为 S=△n/(△R x /R x ) 式中的△R x 是在电桥平衡后R x 的微小改变量(实际上若是待测电阻R x 不能改变时,可通过改变标准电阻R 0的微小变化△R 0来测电桥灵敏度),△n是由于△ R x 引起电桥偏离平衡时检流计的偏转格数,△n越大,说明电桥灵敏度越高,带来的测量误差就越小。S 的表达式可变换为 S=△n/(△R 0/ R 0)= △n/△I G (△I G /(△R 0/ R 0))=S 1S 2 其中S 1是检流计自身的灵敏度,S 2=△I G /(△R 0/ R 0)由线路结构决定,故称电桥线路灵敏度,理论上可以证明S 2与电源电压、检流计的阻及桥臂电阻等有关。3、交换法(互易法)减小和修正自搭电桥的系统误差 自搭一个电桥,不考虑灵敏度,则R 1、R 2、R 0引起的误差为△R x / R x =△R 1/ R 1+ △R 2/ R 2+△R 0/ R 0。为减小误差,把图6.1.2-1电桥平衡中的R 1、R 2互换,调节R 0, 使I G =0,此时的R 0记为R 0’,则有 R x =R 2/ R 1 R 0’ , R R 0 R 0 这样就消除了R 1、R 2造成的误差。这种方法称为交换法,由此方法测量R x 的误差为 △R x / R x =1/2(△R 0/ R 0+△R 0’/ R 0’) 即仅与电阻箱R 0的仪器误差有关。若R 0选用具有一定精度的标准电阻箱,则系统误差可以大大减小。 三、实验容 1、按直流电桥实验的实验电路图,正确连线。 2、线路连接好以后,检流计调零。 3、调节直流电桥平衡。 4、测量并计算出待测电阻值Rx ,微调电路中的电阻箱,测量并根据电桥灵敏度公式:S=△n/(△R x / R x )或S=△n/(△R 0/ R 0)计算出直流电桥的电桥灵敏度。 5、记录数据,并计算出待测电阻值。 四、实验仪器 本实验用到的实验仪器有:电压源、滑线变阻器(2个)、四线电阻箱(3 个)、检流计、待测电阻、电源开关,实验场景如下图组所示:

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