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实验用电热法测量热功当量
用电热法测量热功当量 教学目标: 用电热法测热功当量。 学习用牛顿冷却定律,进行散热修正。 教学方法: 采用研究式、答辩式教学方法。 实验内容 测量质量,填表1 连接电路、选量程、电压。 测外围温度θ1 连接电源,记T0 ,没隔1分钟,填表2 断电,接着测降温温度,每隔1分钟,填表3,以求k 测环境温度θ2 取θ (θ1+θ2) 求δν 重点及难点: 重点:自然冷却定律修正温度(终)及操作严谨 难点:牛顿自然冷却定律 教学过程设计 电场力作功 W V I t 1 单位:焦耳、伏特、安培、秒 系统吸收全部热量 Q (C0M0+C1M1+ C2M2+0.46δV) Tf –T0 2 由(1)、(2)式可得: QJ W,则J 焦耳/卡 称为热功当量 终温修正 散热后实际终温为Tf” 测的温度 ,不散热达到终温为Tf 理想温度 由散热导致温度下降δT 测Tf Tf” +δT (4) 求δT 的方法: 根据牛顿自然冷却定律 K(T—θ) 自然冷却: t 0→t k 1/min δT k t 其中 Tf Tf” +δT 数据处理: 计算法 作图法,采用作图法较为直观。 例: 1. C0 1.000卡/克?度 C1 0.092卡/克?度 C2 0.094卡/克?度 2. 电压U 8.2伏 电流I 0.975安 3. 环境温度 θ环 20.0 m0 167.0克 m1 203.0克 m2 49.9克 4. 升温记录 t 分 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Θ(℃) 19.5 20.0 20.9 21.0 22.0 22.9 23.0 23.9 24.5 25.0 25.5 26.9 26.6 27.0 27.5 27.9 28.0 5. 降温记录 t 分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Θ(℃) 27.9 27.8 27.4 27.3 27.2 27.1 27.02 26.98 26.97 26.97 由图 0.9℃ θf θb+ 28.0+0.9 28.9℃ 由计算机数据处理结果 J 4.30焦耳/卡 误差 E 2.9% J 4.18焦耳/卡为公认值。 θ℃--t 分 图 t 分
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