用电热法测定热功当量,以加深学生对热功当量物理意义的理解。
量热器(J2251型),温度计(0-100℃),学生电源(J1202型或J1202-1型),直流电流表(J0407型或J0407-1型),直流电压表(J0408型或J0408-1型),滑动变阻器(J2354-1型),停表,学生天平(J0104型),电阻丝(约6欧),液体(水或煤油),单刀开关(J2352型),导线若干。
1.用天平称量出量热器内筒及搅拌器的总质量m筒。然后向量热器内筒注入水(或煤油),水的体积占内筒容积3/4左右。用天平称出筒和水的总质量m,则m水=m-m筒。记入表中。
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,连好电路。读出量热器系统初温t1和室温t0,均记入表中。
3.将学生电源电压输出选择旋钮拨至10伏挡或12伏挡,闭合开关同时启动秒表记时,并迅速调节变阻器使电流在1.5-2安培左右。以后要随时观察电流表和调整变阻器,使电流值保持稳定。通电过程中,不断轻微搅拌水,以加速热传导。读出电流表和电压表的示数记入表中。
4.当温度计示数高于室温10-15℃时,断开开关,并同时停止计时。继续搅拌水并观察温度计示数,当其示数最高时,读出温度t2。把通电时间t、末温t2记入表中。
5.利用(1)、(2)、(3)式和实验数据求出热功当量(有关比热查比热表),与公认值比较,求出百分误差。