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J 为两个铜金属棒

浏览次数: 发布日期: 2019-11-02

  课 题 电热当量 教 学 目 的 领会电流做功取热量的关系 沉 难 点 1.电连线.温度的读取 教 学 学 方 法 时 教学、会商、尝试演示相连系 3 个学时 一、媒介 正在没有认识热的素质以前,热量、功、能量的关系并不清晰,所以它们用分歧的单元 来暗示。热量的单元用卡里,简称卡。焦耳认为热量和功该当有必然的当量关系, 即热量的单元卡和功的单元焦耳间有必然的数量关系。他从 1840 年起头,到 1878 年 近 40 年的时间内,操纵电热量热法和机械量热法进行了大量的尝试,最终找出了热 和功之间的当量关系。 若是用 W 暗示电功或机械功, Q 暗示这一切所对应的热量, 用 则功和热量之间的关系可写成 W=JQ,J 即为热功当量。正在 1843 年,焦耳用电热法 测得的 J 值大约为 4.568 焦/卡;用机械方式测得的 J 值大约为 4.165 焦/卡。 目 前的热功当量值为:正在物理学中 J=4.1868 焦/卡(此中的“卡”叫国际蒸汽 表卡) ;正在化学中 J=4.1840 焦/米(此中的“卡”叫热化学卡) 。 现正在国际单元已同一功、 热量、 能量的单元都用焦耳, 热功当量就不存正在了。 可是,热功当量的尝试及其具体数据正在物理学成长史上所起的感化是永久存正在的。焦 耳的尝试为能量取守恒定律奠基了根本。 二、尝试仪器 DW-1 电阻丝量热器、DM-A2 数字电流表、TW-0.5 物理天平、DM-T 数字温度计、DM-V4 数字电压表、WYT-20 曲流稳压电源、DM2-001 秒表、BX7-12 滑线 开关。 三、尝试道理 仪器安拆如图所示,M 取 B 别离为量热器的表里两个圆筒,C 为绝缘程度,D 为绝缘盖,J 为两个铜金属棒,用以引入加热电流,F 是绕正在绝缘材料上的加热电阻 丝,G 是搅拌器,H 为温度计,E 为稳压电源。 强度为 I 安培的电流正在 t 秒内通过电热丝,电热丝两头的电 位差为 U 伏特。则电场力为 W=IUt (1) 这些功全数为热量,此热量能够用量热器来丈量。设 m1 暗示量热器内圆筒质量,C1 暗示其比热。m2 暗示铜电极和铜搅拌器的质量,C2 暗示其 比热。m3 暗示量热器内圆筒中水的质量,C3 暗示水的比热,T1 和 T2 暗示量热器内圆筒 及圆筒中水的初始温度和终止温度, 那么量热器内圆筒及圆筒中的水等由导体发烧所 得的热量 Q 为 Q=(m1C1+m2C2+m3C3)(T2-T1) (2) 所以 W=Q 通过尝试查验此式能否相等。 四、彩乐乐,尝试内容取步调 尝试内容取步调 1.用天平称量出量热器内筒质量 m 筒。然后向量热器内筒注入水,水的体积 占内筒容积 1/2 摆布。用天平称出筒和水的总质量 m,则 m 水=m-m 筒。 2.将量热器内筒放入外筒,电阻丝、搅拌器放入水中,盖上盖板,按图连好电。 读出量热器系统初温 T1 并记实。 3.调电源电压,输出为 15.0 伏摆布,闭合开关同时启动秒表记时,并敏捷调理变阻 器使电流正在(0.700-1.000)安培。当前要随时察看电流表和调整变阻器,使电流值 连结不变。通电过程中,不竭轻细搅拌水,以加快热传导。读出电流表和电压表的示 数并记实。 4.过 15 分钟摆布,断开开关,并同时遏制计时。继续搅拌水并察看温度计示数, 读出温度 T2。记实通电时间 t、末温 T2。 5.将记实数据代入公式计较,求出百分误差。 五、数据表格及数据处置 1.自拟数据表格记实数据; m 筒(千克) m 水(千克) T1(℃) T2(℃) t(秒) I(安) U(伏) W(焦耳) Q(焦耳) 0.18525 0.29836 13.23 20.35 815.45 0.938 13.72 1.049*104 9.952*103 5.13% 百分误差:E=(W-Q)/W (玻璃比热容:752J/Kg·oK;水比热容:4182J/Kg·oK;铜比热容:385J/Kg·oK) W=IUt= 13.72*0.938*815.45 =1.049*104 (J) Q=(m1C1+m2C2+m3C3)(T2-T1)=(0.18525*752+0.0279*385+0.29836*4182) *( 20.35-13.23 )=9.952*103 (J) E=(W-Q)/W=5.13% 六、留意事项 1.物理天平称量时,既要精确又要留意平安。 2.数字温度计要浸入水中,但又不克不及触及电热丝,也不要查得很深。 3.电接好后,须经指点教师查抄无误后,才能接通电源,留意电表的正负极性 不要接反。 4.只要当电热丝浸入正在水中才能通电,不然,电热丝可能会被烧坏。 5.尝试完毕当即将杯中的水倒掉,免得侵蚀电极。 七、讲授跋文 1.本尝试要丈量的数据不多,尝试的现实操做比力简单,因此学生感应完成实 验难度不大。 2.接线要准确,出格是电压表的接法。对学生强调留意事项。 3.尝试中要让学生正在呈现毛病时,学会解除毛病,而且可以或许本人脱手处理问题, 培育学生的脱手能力。

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