自制實驗器材　測量水的比熱容

(湖北省武漢市光谷第二初級中學(xué)，湖北　武漢　430074)

1　引言

學(xué)生進入九年級學(xué)習(xí)熱學(xué)內(nèi)容時，接觸的第一個比較難的物理量就是比熱容，教材只是通過一個探究物質(zhì)吸熱能力的實驗便直接給出了比熱容的定義，從教材給出的定義不難看出，其中涉及較多的物理量，學(xué)生還沒有深入理解和掌握，就要進行應(yīng)用，有一定難度。作者意在對教材中的實驗進行改進，較準確地測量出水的比熱容，以利學(xué)生對這一概念的理解和運用。

2　實驗器材

如圖1所示，實驗中用到水、保溫瓶、熱得快、秒表、燒杯、溫度傳感器等。其中，溫度傳感器的感應(yīng)探頭要從挖開的熱得快的報警哨子小孔插入，然后再用一根硬導(dǎo)線同樣地穿過哨子小孔，并將傳感器的傳導(dǎo)線纏繞在硬導(dǎo)線上，使溫度傳感器的測溫元件與熱得快的發(fā)熱管有效地分隔開，這既是安全需要，也是為了避免兩者接觸而造成測溫過高而不準確(如圖2)。

圖1

圖2

3　實驗原理

4　實驗過程

(1) 準備好器材，固定好溫度傳感器和熱得快，用燒杯向保溫瓶內(nèi)加入3000mL的水，準備好秒表等，將熱得快和溫度傳感器一起放入保溫瓶內(nèi)；

(2) 檢查無誤后，讀出水的初始溫度，接通電源，同時按下秒表開始計時；

(3) 從1min開始，每隔30s記錄一次溫度數(shù)值；

(4) 連續(xù)記錄9次數(shù)據(jù)后，斷開電源，整理好器材；

(5) 整理數(shù)據(jù)，并錄入Excel表格中，通過計算得出最后結(jié)果。

5　實驗數(shù)據(jù)記錄

通過實驗得到的數(shù)據(jù)如表1所示。

表1

通過對表1的處理可以得到，水的比熱容數(shù)值為4.25×103J/(kg·℃)，與教材中給出水的比熱容的理論值4.2×103J/(kg·℃)非常接近，至此，我們完成了測量水的比熱容實驗。

6　結(jié)語

本實驗的開展，既是對人教版九年級物理教材中“研究不同物質(zhì)吸熱情況”實驗的拓展，同時也為后續(xù)能量及其轉(zhuǎn)化、電能的學(xué)習(xí)做了鋪墊，還能讓學(xué)生更好地理解“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。