实验8冷却法测金属比热容说课讲解
实验8 冷却法测
金属
比热容
实验八冷却法测量金属的比热容
用冷却法测定金属或液体的比热容是量热学中常用的方法之一。若已知标准样品在不同温度的比热容，通过作冷却曲线可测得各种金属在不同温度时的比热容。热电偶数字显示测温技术是当前生产实际中常用的测试方法，它比一般的温度计测温方法有着测量范围广，计值精度高，可以自动补偿热电偶的非线性因素等优点。
本实验以铜样品为标准样品，而测定铁、铝样品在100C或200C时的比热容。通过实验了解金属的冷却速率和它与环境之间温差的关系，以及进行测量的实验条件。
【实验目的】
1 ?掌握用冷却法测定金属的比热容，测量铁、铝金属样品在100C或200 C温度时的比热容。
2?了解金属的冷却速率与环境之间的温差关系，以及进行测量的实验条件。
【实验仪器】
DH4603型冷却法金属比热容测量仪、待测量金属材料样品（铜、铁、铝）等
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
九年级物理《比热容》教案
比热容教案 教学目的 1.知道什么是物质的比热容,知道比热的单位及其读法。 2.知道比热是物质的特性之一,会查物质的比热表。 3.会根据水的比热较大这一特性来解释一些有关的简单现象。 教具 烧杯,电加热器,空气温度计,水,煤油等。 教学过程 1.引入新课 利用热量单位卡的规定引入新课。 从热量单位卡的规定,我们知道使1克水升高1℃需要吸收的热量是1卡。这个规定中限定了1克的水,限定了温度升高1℃。可见水的质量越多,升高温度的度数越多,需要吸收的热量越多。其实大家也都有这方面的经验。 举例说明物体吸热的多少跟物体的质量和物体温度升高的度数有关。 卡的规定中,还限定了升温的物质是水。那么,其他物质,在质量相等、升高的温度相等时,吸收的热量是不是跟水一样多呢? 2.进行新课 (1)演示实验:出示盛有等质量的水和煤油的两只烧杯。告诉学生杯内水和煤油的质量是相等的,但我们明显地看出两者的体积不相同,这是为什么?请学生回答:水和煤油的密度不同。不同的物质其密度不同,密度是物质的属性。 介绍电加热器(俗称"热得快"),强调电加热器每一秒钟放出的热量是一定的,两个电加热器是相同的,在相同的时间里它们放出的热量也是相等的。 请两名同学帮助观察温度计,并随时报告温度。 实验结果:煤油温度升得快。这表明质量相等的水和煤油在温度升高的度数相同时,水吸收的热量比煤油多。 (2)比热容:换用其他物质,重复上述实验,得到的结果是类似的。就是说,质量相等的不同物质,在升高相同的温度时,吸收的热量是不同的。这跟我们在测量物体质量时,遇到的情况相似:相同体积的不同物质,质量不相同。当时为表示物质的这一特性,引入了密度的概念--某种物质单位体积的质量。那么,现在我们应该怎样表示上述实验所反映的物质特性呢?(启发学生讨论,在此基础上归纳出比热容的概念) 单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容,简称比热。 比热是通过比较单位质量的某种物质温升1℃时吸收的热量,来表示各种物质的不同性质。 (3)比热的单位:在国际单位制中,比热的单位是焦/(千克·℃),读作焦每千克摄氏度。 如果某物质的比热是a焦/(千克·℃),它是说单位质量的该种物质,每升高1℃时(或降低1℃时),吸收(或放出)的热量是a焦。 (4)比热表 比热是物质的一种特性,各种物质都有自己的比热。物理学中,常把由实验测定的物质的比热,列成表格,便于查找。 课本中列出了几种物质的比热,请同学们查出铝的比热及它的单位。你能具体地说明铝的比热的物理意义吗?(提问) 从表中还可以看出,各物质中,水的比热最大。这就意味着,在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时,白天
金属比热容测定
热学实验论文 。混合法测定金属的比热容 物质比热容的测量属于量热学范围，由于量热实验的误差一般较大，所以要做好量热实验必须仔细分析产生各种误差的原因，并采取相应措施设法减小误差。 测定固体或液体的比热容，在温度变化不太大时常用混合量热法、冷却法、电流量热器法。本实验用混合法测定金属的比热容。 一、实验目的 1． 学习热学实验的基本知识，掌握用混合法测定金属的比热容的方法； 2． 学习一种修正系统散热的方法。 二、仪器及用具 量热器，水银温度计，物理天平，待测金属粒，停表，量筒，烧杯及电加热器等。 三、实验原理 1． 用热平衡原理侧比热容 在一个与环境没有热交换的孤立系统中，质量为m 的物体，当它的温度由最初平衡态0θ变化到新的平衡态i θ时，所吸收（或放出）的热量Q 为 )(0θθ-=i mc Q （1） 式中mc 称为该物体的热容，c 称为物体的比热容，单位为Ｊ／（ｋｇ·K ）。 用混合法测定固体比热容的原理是热平衡原理。把不同温度的物体混合在一起时，高温物体向低温物体传递热量，如果与外界没有任何热交换，则他们最终达到均匀、稳定的平衡温度，这时称系统达到了热平衡。高温物体放出的热量1Q 与低温物体吸收的热量2Q 相等，即 1Q =2Q （2） 本实验的高温部分由量热器内筒、搅拌器、水银温度计和热水等组成，而处于室温的金属粒为系统的低温部分。设量热器内筒和搅拌器（二者为同种材料制成）的质量为1m ，比热容为1c ；热水质量为2m ，比热容为2c ；水银温度计的质量为3m ，比热容为3c ，它们的共同
温度为1θ。待测金属粒的质量为M ，比热容为c ，温度与室温0θ相同。将适量金属粒倒入量热器内筒中，经过搅拌后，系统达到热平衡时的温度为2θ。假设系统与外界没有任何热交换，则根据式（2）可知，实验系统的热平衡方程为 )())((022*******θθθθ-=-++Mc c m c m c m （3） 式中33c m 为温度计的热容，其值用1.92V(J/K)表示，这里的V 表示温度计浸入水中部分的 体积，单位用3cm 。于是，式（3）可写成 )())(92.1(02212211θθθθ-=-++Mc V c m c m 则金属粒的比热容c 为 )() )(92.1(02212211θθθθ--++=M V c m c m c （4） 式中M 、1m 、2m 均可由天平称衡；V 可用量筒采用排水法测出；1c 、2c 查书后附录二或由实验室给出，0θ为室温。若能知道1θ和2θ的值，便可计算出金属粒的比热容c 。下面通过修正系统散热误差的方法求出1θ和2θ的值。 2. 系统散热误差的修正（面积补偿法） 在热学实验中，系统不可能完全绝热，必然存在着散热现象，因此，必须对系统的散热进行修正。修正散热的方法之一就是对温度进行修正，其方法是通过作图用外推法求出实验系统的高温部分（量热器内筒、热水、搅拌器、水银温度计等）混合前的温度1θ以及混合后系统达到热平衡时的温度2θ。图2-25所示的是实验系统的温度随时间变化的曲线。图 中AB 段是未投入金属粒前系统的散热温度变化曲线； B 点对应的时刻为金属粒投入热水中的时刻。B C 段是金属粒投入量热器热水中以后，系统进行热交换过程的散热曲线；C D 段是系统内热交换达到热平衡后的散热温度变化曲线。在BC 段实际上同时进行着两个过程，一是由于系统向空气散热而导致热水温度下降，二是由于金属粒投入后的吸热效应而使热水温度下降。现在就来考虑在有热量损失的情况下，应用面积补偿法，求出由于投入金属粒而使水温降低的实际数值。其具体做法是：在曲线上过对应于室温0θ的点G 作垂直横轴的直线，然后延长AB 到 E ，延长DC 到 F ，使BE G 面积等于GFC 面积，这样在BEGFC 和BGC 这两条图线各自相应的过程中所损失的热量是相等的，因而可将原来的BGC 过程等
固体比热容的测量
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(0、00-50、00 0C 与0、0-100、0 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,如果在混合过程中与外界无热量交换,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(包括搅拌器与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 可以根据其质量与比热容算出。设量热器筒与搅拌器由相同的物质制成,其质量为1m ,比热容为1c ,则 C c m C '+=11 (3) 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:
{}{ }3109.1cm C J V C ='-? 式中V 为温度计插入水中部分的体积。{}10-?'C J C 表示C '以J ·0 C -1为单位时的数值,而{}3cm V 表示V 以cm 3为单位时的数值。 2、 系统误差的修正 上述讨论就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,因此实验结果总就是存在系统误差,有时甚至很大,以至无法得到正确结果。所以,校正系统误差就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与太阳光下,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,我们就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。所以理论上的末温就是无法得到的。这就需要通过实验的方法进行修正:在被测物体放入量热器前4-5min 就开始测度量热器中水的温度,每隔1min 读一次。当被测物体放入后,温度迅速上升,此时应每隔0、5min 测读一次。直到升温停止后,温度由最高温度均匀下降时,恢复每分钟记一次温度,直到第15min 截止。由实验数据作出温度与时间的关系t T -曲线,如图1所示。
初中物理比热容教案
初中物理比热容教案 教学目标 1、了解比热容的概念。 2、会查比热容表。 教学重难点 探究比热容的概念。 教学过程 一、新课引入 师：大屏幕投影一幅漫画：炎热夏天的傍晚，有两个小胖子在海边游玩，为了纳凉问题两人发生激烈争执，甲主张划船到海中去，乙则认为在岸上散步更凉爽，你认为谁的意见对? 说明：创设物理情景，以激发学生的学习兴趣。 让学生思考、猜想、讨论并发表自己的观点。 生甲：在岸上散步凉爽，因为沙石温度低。 生乙：划船到海中更凉爽，因为水温较低。 生丙：一样凉爽，因为气温是一样的。 师：同学们有这么多猜想，到底谁的想法正确呢?学习本节知识后你自然会明白。 板书课题：三、比热容 说明：制造问题悬念，诱发学生强烈的探索欲望。 二、进行新课 师：同学们在生活中一定烧过水，一壶水容易烧开还是半壶水容易烧开? 生齐：半壶水容易烧开。 师：将一壶水烧开与烧热，哪个需要时间长? 生齐：一壶水烧开需要时间长。
师继续提出问题：烧水时，水吸收的热量可能与哪些因素有关?有什么关系?请同学们猜想一下。 说明：提出问题，让学生猜想并讨论，培养学生的发散思维。 生甲：与水的质量有关，水的质量越大吸收热量越多。 生乙：与水温升高多少有关，水温升高越多吸收热量越多。 生丙：与水的质量、水温升高多少都有关，质量越大、水温升高越多吸收热量越多。 说明：教师引导学生互相交流、反驳，对回答不完善的地方可补充完善，共同讨论、归纳、得出结论。 在学生讨论回答的基础上，教师板书结论。 师继续提出问题：对于不同的物质，例如，水、沙子、煤油，如果它们的质量相同，温度升高的度数也一样，它们吸收的热量是否相同? 说明：学生思考，小组讨论并回答，以求思维的多样性。 生甲：吸收热量不相同，夏天到海边洗澡时，会感觉沙子烫脚，而海水却比较凉;水吸收的热量多，说明水的吸热本领大。 生乙：吸收热量相同，因为它们受同样的太阳光照射。 师总结说明：吸收热量多少、或温度变化多少，都反映了物质吸热能力的大小。怎样比较不同物质的吸热能力?请同学们参看桌上的实验器材，边讨论边合作设计实验方案。 让学生分小组合作讨论并设计方案。 说明：教师要加入学生的探究设计环节，倾听学生的思路，并适时加以点拨，培养学生的创新思维和创新意识。 教师让学生进行实物投影展示设计方案，并让学生口头表述自己的设计思路。 生甲：用相同质量的水和沙子，加热相同时间，比较它们温度升高的多少。温度升高越小，说明吸热能力越强。 生乙：用相同质量的水和煤油，温度升高相同时，比较它们加热时间的长短。加热时间越长，说明吸热能力越强。 说明：高效率的交流，使学生从别人的方案中得到有益的启发，认识到交流与合作的重要性。 教师将实验设计中相同或相似方案的学生重新分组。
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。
实验题目 冷却法测金属的比热容
实验题目 冷却法测金属的比热容（416房间） 【目的要求】 1、掌握用冷却法测金属的比热容； 2、了解关于铜-康铜热电偶的定标知识。 【实验原理】 单位质量的物质，其温度升高1K(1C o )所需的热量叫做该物质的比热容，其值随温度而变化。将质量为M 1的金属样品加热后，放到较低温度的介质(例如：室温的空气)中，样品将会逐渐冷却。其单位时间的热量损失( t Q ??)与温度下降的速率成正比，于是得到下 述关系式： t M C t Q ??=??111θ (1) (1)式中C 1为该金属样品在温度1θ时的比热容， t ??1θ为金属样品在1θ时的温度下降速率。根据冷却定律有： m s a t Q )(0111θθ-=?? (2) (2)式中a 1为热交换系数，S 1为该样品外表面的面积，m 为常数，1θ为金属样品的温度，0θ为周围介质的温度。由式(1)和(2)，可得： m s a t M C )(0111111θθθ-=?? (3) 同理，对质量为M 2，比热容为C 2的另一种金属样品，可有同样的表达式： m s a t M C )(0222222θθθ-=?? (4) 由上式(3)和(4)，可得： m m s a s a t M C t M C )()(01110222111222θθθθθθ--=???? 所以： m m s a t M s a t M C C )()(01112202221112θθθθθθ-??-??= 如果两样品的形状尺寸都相同，即S 1=S 2；两样品的表面状况也相同(如涂层、色泽等)，而周围介质(空气)的性质当然也不变，则有a 1=a 2。于是当周围介质温度不变(即室温0θ恒
人教版九年级物理上册教案
第十三章内能 1．通过观察和实验，初步了解分子动理论的基本观点，并能用其解释某些现象。 2．了解内能的概念，能简单描述温度与内能的关系。 3．了解热量的概念。 4．通过实验，了解比热容的概念，尝试用比热容解释简单的自然现象。 本章在学习机械能的基础上进一步对另一种主要形式的能量——内能重点研究。依据教材的编写安排可以把本章内容分成两部分：内能的本质、内能的改变。其中主要内容包括：通过宏观的扩散实验验证物质微观结构从而给出内能的概念；通过实验探究找到改变内能的两种方法；从研究内能的改变过程中了解物质的吸热特性——比热容的不同，并能利用其进行热量计算。本章的教学重点是内能的改变方式、内能与温度的关系、用比热容解释简单的现象等。用分子动理论的观点和比热容的知识解释有关物理现象是教学的难点。 学生前面已经学习了物质的微观结构以及固体、液体和气体的分子状态，为学习分子的热运动奠定了基础；学习了机械能及其转化，为研究内能提供了比较系统的科学的研究方法。比热容的相关知识与学生生活比较贴近，让学生有了学习的兴趣。由于本章知识的综合性比较强，给学生的学习会带来一定的困难，尤其是比热容、热量的综合计算，更是学生学习的难点。 1．用分子动理论解释某些现象时，引导学生紧紧抓住转换法，将微观问题转换为宏观的外在表现来研究，是突出这一重点的关键。 2．尝试用比热容解释某些自然现象时，加深学生对比热容的理解，应该在探究比热容的物理意义的基础上，充分利用类比法将“比热容”与“密度”进行类比，让学生理解和体会比热容与密度一样，都是物质本身的一种特性。
第1节分子热运动 本节主要讲述分子热运动和分子之间存在的相互作用力。分子热运动和相互作用力是物体具有内能的基础，学好本节知识便于学生正确理解内能的概念。 本节课主要是分子动理论的第二个和第三个观点，分子热运动和分子之间存在着相互作用力，这两部分内容是下一节学习物体内能的基础。这一节课主要以实验探究为主，引导学生观察扩散现象去间接感知分子的热运动。分子间的作用力用乒乓球与弹簧组成的模型来配合讲述，降低了学生理解的难度。最后，让学生用分子动理论解释汽化及其影响因素，以培养学生综合运用知识的能力。 分子很小，只有通过对物质的宏观性质的分析间接去了解，本节课关键在于引导学生分析身边的物理现象，从而领会分子动理论的基本知识。 知识与技能 1．知道物质是由分子、原子构成的，一切物质的分子都在不停地做无规则运动，并且其运动快慢与温度有关。 2．能识别扩散现象，并能用分子动理论的观点进行解释。 3．知道分子间存在着相互作用力。 过程与方法 1．通过演示实验说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。 2．通过演示实验使学生知道物体的温度越高，分子热运动越剧烈。 3．通过演示实验以及与弹簧的弹力类比，使学生了解分子之间既存在斥力又存在引力。 情感、态度与价值观 用演示实验激发学生对大千世界的兴趣，并使学生借助直接感知的现象认识无法感知的事实。
实验3 TG-DTA法测定材料熔点
实验3：TG-DTA法测定材料熔点 实验学时数：3学时 每组核定人数：5人 适用专业：金属材料工程、焊接等本科专业 一、实验目的 热分析(thermal analysis)是在控制程序温度下，测量物质(或其反应生成物)的物理性质与温度(或时问)的关系的一类技术。热分析法的技术基础在于通过加热或者冷却过程中，随着其物理状态或化学状态的变化，通常伴有相应的热力学性质(如热焓、比热、导热系数等)或其他性质(如质量、力学性质、电阻等)的变化，因而通过对某些性质(参数)的测定可以分析研究物质的物理变化或化学变化过程。在主要的热分析法当中，具有代表性的主要有三种方法：差热分析法(DTA)、差示扫描量热法(DSC)和热重法(TG)。这几种方法的主要应用范围如表1所示。本次实验的目的如下：1．掌握热分析仪的种类、原理以及使用方法； 2．掌握差热分析的参数的选择以及测试过程的注意事项； 3．测试后数据的分析 表1典型的热分析法及其测定的物理化学参数 Diamond TG/DTA用于科学研究，产品研发，质量控制等各个领域，适用于无机材料(如：陶瓷、合金、矿物、建材等)。有机高分子材料(如：塑料、橡胶、涂料、油脂等)，食品，药物及催化反应和各种固液态试样，可以获得以下重要信息：组份分析、热稳定性、添加剂含量、分解温度、分解动力学、脱酸、脱水、
氧化还原反应、非均匀相催化反应、氧化诱导期、熔点、反应热、与红外、质谱联用，对逸出气体进行定性、定量分析。 二、实验内容及基本原理 (1)差热分析(DTA)的原理 差热分析是在程序控制温度下测定物质和参比物之间的温度差和温度关系的一种技术，差热分析装置称为差热分析仪，图2为差热分析仪结构示意图。 如图2所示，将样品和参比物同时进行升温，当样品没有发生化学变化时，样品温度(Ts)和参比物的温度(Tr)相同，温差△T=Ts-Tr=0，无热效应发生，温差电势等于0。当试样在某一温度下发生物理或化学变化，则会放出或吸收一定的热量，此时温差热电势△T就会偏离基线，出现差热峰。试验中将温差热电势讯号经过放大后送入记录仪中，得到横坐标为温度T(或时间t)、纵坐标为试样与参比物的温差△T的差热分析曲线。△T=0表示没有热效应产生，此时记录的DTA曲线为一直线，称为基线。如果样品有热效应产生，则记录的差热峰反映样品的放热、吸热过程。典型的DTA曲线如图3所示。
大学物理实验教案8-固体比热容的测量
实验名称： 固体比热容的测量 实验目的： 1、进一步熟悉量热方法及散热修正。 2、用混合法测定金属的比热容。 3、熟练掌握混合法的操作技巧，以减少量热器的散热。 实验仪器： 量热器 电子天平 温度计（0.1℃、50℃和1℃、100℃各一支） 停表 电水壶 小量筒 铝圆柱 实验原理： 根据热平衡原理，用混合法测定铝圆柱的比热。 质量m 、温度2t 的铝圆柱投入量热器的水中，设量热器及搅拌器质量为1m ，（比热容铜 31110.38510c J kg C --=???），水的质量为 0m （比热容取3 1 10 4.18710c J kg C --=???） ，温度计修正热容为1.9V （V 取3cm ），则 200111()( 1.9)()mc t m c m c V t θθ-=++- 即 001112( 1.9)() () m c m c V t c m t θθ++-= - 对1t 、θ须作散热修正，投物前5、6分钟开始测水温（30s 测一次），记下 投物前的时刻与温度，水温达到最高点后继续测5、6分钟，前图为温度——时间曲线。 吸热面积BOE S ；散热面积COF S 。当B O E S =COF S ，实验不受散热影响。应控制水温低于室温2～3度，可先粗测，后细测。 实验内容：
1.用天平分别测出量热器内筒和搅拌器的质量1m 、以及被测物铝圆柱的质量m 。 2.将量热器的内筒注入一定质量的水(适当加一点冰水)，要求保证金属块放入后能完全被水浸没。称量出量热器内筒及水的总质量。计算出水的质量0m 。 3. 盖好胶木盖，用搅拌器上下轻轻搅拌，当从温度计上读出量热器及水的温度比室温低3～4度时，开始每隔30〞记录一次温度。 4.将铝块放入电水壶用水煮沸，确切测量出铝块的温度1t (与水温相同)。 5. 当量热器及水的温度比室温低2～3度时将铝属块迅速取出放入量热器的内筒中，盖好胶木盖，用搅拌器上下轻轻搅拌。同时每隔30〞记录一次温度t 。持续5～10分钟。 6.取出温度计处理温度计浸在水中的体积。 7. 绘制τ-t 图，求出混合前的初温1t 和混合温度θ。计算被测物的比热容及其标准不确定度。 实验数据处理 铝圆柱 质量59.73m g = 温度 299.5t =℃ 量热器 质量170.40m g = 比热容 31110.38510c J kg K --=??? 水 质量0204.42m g = 比热容 3110 4.18710c J kg K --=??? 室温 t =_24.75_℃ 温度计插入水中部分的体积 31.9V cm = 初温 t 1=22.21℃ 混合温度 26.52θ=℃ 铝的比热容为：
九年级物理全册 13.3 比热容(第二课时)教案 (新版)新人教版
第三节比热容 【设计理念】 1.本节课首先用“漫画”创设问题情景，营造积极思维、气氛宽松的质疑环境，寻找提出问题的突破口。让学生经历从生活走向物理，从物理走向生活的认识过程。 2.让学生大胆猜想与假设。本节课我设置了环环相扣的多个问题，问题提出后鼓励学生大胆猜想，以培养学生的发散思维。科学的猜想是许多发明创造的开始。 3.实验过程由学生设计，通过合作进行实验，并从记录分析讨论中学到规律性知识。让学生经历基本的科学探究实践，受到科学态度和科学精神的熏陶，体验科学探究成功的愉悦。 教学目标知识与技能 1．了解比热容的概念 2．会查比热容表 过程与方法 1．通过探究实验，了解比热容的概念 2．尝试用比热容解释简单的自然现象 情感态度与价值观 1．培养学生对科学的求知欲和乐于探索的精神 2．养成实事求是、新生自然规律的科学态度 教学重点探究比热容的概念 教学难点用比热容解释自然现象 教学方法 探究式教学法、小循环多反馈教学法。提出问题──猜 想──讨论──反驳──实验检验──得出结论 教具和媒体大屏幕投影，多媒体计算机，铁架台中，石棉台，酒精灯，热得快，蒸发皿，沙子，水，煤油，天平，温度计，秒表，烧杯等 【教学过程实录】 一、新课引入 师：大屏幕投影一幅漫画：炎热夏天的傍晚，有两个小胖子在海边游玩，为了纳凉问题两人发生激烈争执，甲主张划船到海中去，乙则认为在岸上散步更凉爽，你认为谁的意见对？ （说明：创设物理情景，以激发学生的学习兴趣。） 让学生思考、猜想、讨论并发表自己的观点。 生（甲）：在岸上散步凉爽，因为沙石温度低。
生（乙）：划船到海中更凉爽，因为水温较低。 生（丙）：一样凉爽，因为气温是一样的。 师：同学们有这么多猜想，到底谁的想法正确呢？学习本节知识后你自然会明白。 （板书课题：三、比热容） （说明：制造问题悬念，诱发学生强烈的探索欲望。） 二、进行新课 师：同学们在生活中一定烧过水，一壶水容易烧开还是半壶水容易烧开？ 生（齐）：半壶水容易烧开。 师：将一壶水烧开与烧热，哪个需要时间长？ 生（齐）：一壶水烧开需要时间长。 师（继续提出问题）：烧水时，水吸收的热量可能与哪些因素有关？有什么关系？请同学们猜想一下。 （说明：提出问题，让学生猜想并讨论，培养学生的发散思维。） 生（甲）：与水的质量有关，水的质量越大吸收热量越多。 生（乙）：与水温升高多少有关，水温升高越多吸收热量越多。 生（丙）：与水的质量、水温升高多少都有关，质量越大、水温升高越多吸收热量越多。 （说明：教师引导学生互相交流、反驳，对回答不完善的地方可补充完善，共同讨论、归纳、得出结论。） 在学生讨论回答的基础上，教师板书结论。 师（继续提出问题）：对于不同的物质，例如，水、沙子、煤油，如果它们的质量相同，温度升高的度数也一样，它们吸收的热量是否相同？ （说明：学生思考，小组讨论并回答，以求思维的多样性。） 生（甲）：吸收热量不相同，夏天到海边洗澡时，会感觉沙子烫脚，而海水却比较凉；水吸收的热量多，说明水的吸热本领大。 生（乙）：吸收热量相同，因为它们受同样的太阳光照射。 师（总结说明）：吸收热量多少、或温度变化多少，都反映了物质吸热能力的大小。怎样比较不同物质的吸热能力？请同学们参看桌上的实验器材，边讨论边合作设计实验方案。 让学生分小组合作讨论并设计方案。 （说明：教师要加入学生的探究设计环节，倾听学生的思路，并适时加以点拨，培养学生的创新思维和创新意识。）
人教版初三物理上册《比热容》教案
第3节比热容 第1课时比热容知识目标 教学过程 情景导入 出示课件，让学生观察、分析。 这两位同学的对话说的是否正确？这节课我们就来探究这个问题！ 合作探究 探究点一探究不同物质的吸热本领 提出问题：大家都做过饭，考虑一下，给质量相同的水和食用油加热时，哪个温度上升的快?如何进一步的探究验证？ 制定计划与设计实验:：要比较不同物质的吸热性能，需要取质量相等的不同物质，使其升高相等的温度，比较各自吸收热量的多少。或取质量相等的不同物质，使其加热相同的时间，比较各自升高的温度。 进行实验：学生根据所涉及的实验，选出适当的实验器材进行实验，同时记录数据。
归纳总结：（1）装水和砂子的烧杯规格要相同，要保证除了水和砂子不同之外，其他条件都相同。实验中是通过观察水和砂子升高同样温度吸收热量是否相等来验证其吸热性能是否相同。） （2）实验中砂子需要不停搅拌，这样才会受热均匀。 实验结论：在质量相等、升高的温度相同的情况下，不同物质吸收的热量不相等。 探究点二比热容 活动1：根据学生自己探究的实验得出比热容的定义。 活动2：让学生自学课本的11页内容，得出比热容的单位、符号和几种常见的比热容值。归纳总结： （1）一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫作这种物质的比热容，用符号C表示。 （2）（2）单位：J/（kg·℃） （3）水比热容是4.2×103 J/（kg·℃），表示1千克的水温度升高1·℃所吸收热量是4.2×103 J。 知识拓宽：出示课件，让学生从以下几个方面的来理解比热容的概念。 （1）比热容是物质本身的一种特性。是由物质本身决定的，与物体的质量大小、温度高低、升高或降低温度的多少、吸收或放出热量的多少等因素无关，可用来鉴别物质。 （2）当物质的状态发生改变时，比热容改变。 （3）比较两种物质吸收热多少时考虑物质的比热容、质量和温度升高的度数这三个因素，吸收多少与物体的温度无关，与物体升高的度数有关。 （4）比热容是表示物质吸、放热本领大小的物理量，在相同条件下不同的物质吸收（或放出）相同的热量，物体的温度不同，比热容小的温度变化大；相同质量的不同物质，升高（或降低）相同的温度，吸收（或放出）的热量不同，比热容大的吸收（或放出）的热量多，正是由于这一特性，自然界中有许多现象都是由比热容的大小引起的。 典例剖析（南京中考）下表是一些物质的比热容[J/（kg?℃）]：
人教版九年级上册物理-比热容教案
第3节比热容 第一课时比热容 【知识与技能】 1．了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性． 2．知道不同物质的吸热能力不同． 【过程与方法】 通过探究，比较不同物质的吸热能力． 【情感、态度与价值观】 利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力． 【重点】 比热容的概念． 【难点】 对比热容的理解． 知识点一探究不同物质的吸热能力 【自主学习】 阅读课本P11，完成以下问题： 1．同种物质，升高相同的温度，质量大的吸收的热量多(选填“多”或“少”)． 2．相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量相同(选填“相同”或“不同”)．3．相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同(选填“相同”或“不同”)．【合作探究】 演示一用煤气灶烧水
1．把一壶水烧开比烧温用的时间长，说明什么? 答：同种物质吸收热量的多少与物质升高的温度有关． 2．烧开一壶水比烧开半壶水用的时间长，说明什么？ 答：同种物质吸收热量的多少与物质的质量有关． 演示二加热质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度．
甲乙 1．这两种物质的吸热情况是否存在差异？ 答：让相同质量的水和食用油升高相同的温度，给水加热的时间长，由此可知水吸收的热量多，表明水的吸热能力较强． 2．此实验说明什么？ 答：不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同，即不同种类的物质吸热的本领不同． 【教师点拨】 实验过程中用到了控制变量法和转换法. 知识点二比热容 【自主学习】 阅读课本P11－12，完成以下问题： 1．物理学规定：比热容的大小等于单位质量的物质温度每升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量． 2．比热容是物质的一种属性，其符号为c，单位是J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度. 3．水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，它表示的意义是1kg的水温度升高(或降低)1℃时所吸收(或放出)的热量是4.2×103J. 【合作探究】 1．比热容反映了物质的什么性能？ 答：比热容反映了物质吸、放热的本领，比热容越大，吸热或放热本领越强．从另一个角度来讲，比热容还反映了物质温度变化的难易程度，比热容越大表示温度越难改变．2．由“一些物质的比热容”表可以发现什么规律？ 答：(1)每种物质都有自己的比热容，不同的物质的比热容一般不同．(2)常见的物质中，
3924.教科版九年级物理上册1.3 比热容教案
1.3 比热容 教学目标 【知识与能力】 1.通过探究实验了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。 2.尝试用比热容解释简单的自然现象。 3.能用热量的计算公式解决较简单的热量计算问题。 【过程与方法】 1.通过探究，比较不同物质的吸热能力； 2.了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题，并了解“热岛效应”。 3.通过查比热容表知道不同物质的比热容一般不同，学习利用物理知识解释日常生活中的实际问题的能力。 【情感态度价值观】 1．在探究活动中体验科学探究的乐趣，培养实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神。2．在探究活动中培养学生合作精神。 教学重难点 【教学重点】 比热容的定义与应用。 【教学难点】 会利用公式Q=cm ?t进行简单的吸、放热计算。 教学过程 创设情景、引入新课 白天海滩上的沙子热得烫脚，而海水却非常凉爽；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，而海水却仍然暖暖的。同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样？ 提出问题：为什么在同一时刻沙子和海水的温度却不一样？ 猜想：沙子吸热升温比水快；沙子放热降温比水快。 体验生活：（1）烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？ （2）把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗？ 水在温度升高时吸收的热量，跟水的质量(m)有关，跟温度升高的度数(Δt)有关。 设计实验：1.如何使物质的温度升高？2.如果改变加热方式会不会影响实验效果? 信息快递：如果加热方法完全相同，就可以认为单位时间内物质吸收的热量相同。 演示实验：出示盛有等质量的水和煤油的两只烧杯，可以明显地看出两者的体积不相同，这是为什么？不同的物质其密度不同，密度是物质的属性。 实验器材：电加热器（俗称：“热得快”），电加热器每一秒钟放出的热量是一定的，两个电加热器是相同的，在相同的时间里它们放出的热量也是相等的。
实验冷却法测定金属比热容
实验 冷却法测定金属比热容 专业___________________ 学号___________________ 姓名___________________ 一、预习要点 1. 了解冷却定律以及冷却法测量金属比热容的实验原理和计算方法； 2. 熟悉掌握金属比热容测量仪的使用方法及测量结构示意图； 3. 在课前写好预习报告，上课时务必将预习报告和原始数据表格一并带来，否则扣分。 二、实验内容 1. 用天平称出（铜、铁、铝）三种实验样品的质量，填入表1上方；三种实验样品可根据质量大小区分（Cu m >Fe m >Al m ）； 2. 打开电源，注意调零数字电压表，并连接各仪器导线； 3. 测量铁和铝在100℃时的比热容： (1) 将铜样品套在容器内的热电偶上，调节支架上的旋钮，下降实验架，使电烙铁套于样品上，开启加热开关；用铜—康铜热电偶测量实验样品的温度，当电压表读数超过5.00mV 时，断开加热开关，上升加热支架；让样品继续安放在与外界基本隔绝的防风容器内自然冷却（容器必须盖上盖子）； (2) 冷却过程中，观察比热容测量仪中的电压值，当电压表显示为4.37mV 时（此时样品温度为102 ℃），迅速按下时间指示下方的“起动/停止”按钮；一段时间后，当电压表显示为4.18mV 时（此时样品温度为98 ℃），再次迅速按下 “起动/停止”按钮；记录此时仪器上显示的时间，即为样品降温所需要的时间1t ?； (3) 重复以上步骤(1)、(2)，再次测量铜样品的降温时间2t ?、3t ?，填入表1； (4) 重复以上步骤(1)、(2)、(3)，测量铁和铝样品的降温时间1t ?、2t ?、3t ?，填入表1； 4. 测量金属的冷却规律： (1) 选取两种样品，重复第3点中第(1)步； (2) 冷却过程中，当电压表显示为4.37mV 时，迅速按下 “起动/停止”按钮；每隔5秒，记录电压表的读数V ，填入表2； 三、实验注意事项 1. 加热装置向下移动时，动作要慢，应注意要使被测样品垂直放置，以使加热装置能完全套入被测样品。 2. 样品冷却时，电压表的读数跳变会比较大（比如：4.39mV 直接跳到4.36mV ），要注意把握，记录数据时动作要敏捷，以免错过合适的测量点，以减少误差。 3. 降温测量时，间隔测量时间较短，应迅速、准确，以减小人为计时误差。 4. 加热后样品烫手，勿用手触摸以免烫伤手指，使用镊子夹取样品。
人教版九年级物理《比热容》教学设计
《比热容》教学设计 本教案配有课件，请另行下载。 一、三维目标 1、知识与技能：了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性；会查比热容表。 2、过程与方法：通过探究，比较不同物质的吸热能力；尝试用比热容解释简单的自然现象。 3、情感、态度与价值观：利用探究学习，培养实践能力和创新精神。 二、教材分析 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有关，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，新教材更为关注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，这是下节课进行热量计算的基础。应把探究不同物质的吸热能力，作为本节教学的重点。由于比热容的概念内涵较深、外延较广，涉及热量、温度变化、质量三重概念间的关系，学生往往难以理解，所以对比热容概念的理解，以及应用比热容的知识来解释自然现象、解决实际问题，则是学生学习的难点。 三、学情分析 从学生角度看，学生已基本掌握探究的程序，基本掌握了控制变量、转换、比值定义等方法的运用，本节的探究活动教材采用的是一种部分探究方式，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。 四、设计思路 主要采用科学探究等方法开展本节教学，探究中用到了控制变量法、转换法，给比热容下定义时，用到比值定义法、类比法。探究活动中，要充分发挥学生的主动性和创造性，引导学生独立寻找解决实验中遇到的问题的办法，鼓励学生对课本提供的探究方案进行大胆的改进，以培养创新精神和实践能力，在探究中受到科学态度和科学精神的熏陶，体验成功的愉悦。为帮助学生理解比热容的概念，努力使本节的教学活动源于生活，服务于生活，帮助学生构建“身边的物理”，从而顺利突破教学难点。 四、教学过程
混合法测量固体比热容
实验题目：混合法测量固体比热容 实验目的：通过本实验，学会采用混合法测固体的比热容。 实验仪器：量热器(见右图所示),冰,水,干毛巾,天 平(带砝码),绝热套筒,锌粒,温度计,秒表, 加热装置等. 实验原理、步骤及测量记录： 本实验采用混合法测固体比热容,根据其原 理,假定:(实际室温:) 用天平测得量热器及搅拌器的质量和为： 查资料知： 又测得大气压强：
查表可知此状态下沸水的温度： 假定温度计没入水中的体积为： 利用公式： ))(0.2()'(1231112T T cm K VJ c m mc T T c m x x -??++=--- 可初步计算得水的质量： 取量热器及搅拌器并注入水放在天平上，调节水的质量得热器及搅拌器和水的质量： 计算得水的质量为： 在实验台上（套筒之外）利用冰进行水的降温操作，使其降到 ，并使冰彻底融化掉。 再将其放入绝热套筒中，密封。
然后将已加热15分钟的锌粒迅速放入量热器中，密封。迅速记录温度随时间的变化。记录数据如下所示： 表一，量热器中的温度 随时间的变化 ) ) ) ) ) 测量温度计没入水的体积： 数据处理： 根据以上数据可用Origin8.0画出温度随时间的变化图，见
下图： 根据公式： ))(0.2()'(1231112T T cm K VJ c m mc T T c m x x -??++=--- 及图中 计算得锌的比热容为： 相对误差为： 误差分析及改进： 本实验有一些系统误差修正的方法，比如采取补偿措 施，缩短操作时间，沸点的校正等，有效地减小了系统误差。 但是当把锌粒倒进量热器后，温度会迅速变化，此时对