对教学中某些实验的质疑(下)

在基础教育教学中,有一些实验设计在原理上存在瑕疵,结果在认知上出现了一些假象.这些实验设计有的出现在教科书中,有的出自第一线教师之手,却在教学中广泛流传.笔者择其显要,加以分析写成此文,供广大教师和专家学者参考.不当之处恳望批评指正.4如此改进"比热容"实验的设计失去控制上世纪50年代初,教科书中引入"比热容"概念     

被动式太阳房内部热质体非线性理想比热容研究

建筑内部热质体性能对室内热环境起着十分重要的作用。本文通过建立被动式太阳房"双板"简化模型,以提高室内热舒适度为目标,从反问题的思路研究建筑内部热质体非线性理想比热容。提出了多尺度十段法来近似描述热质体的非线性比热容特性,计算了北京冬季一月份工况下,不同导热系数的内部热质体非线性理想比热容特性。结果表明:该方法可有效求解建筑内部热质体的非线性理想比热容特性;理想非线性比热容特性近似于δ函数;在一定范围内导热系数增大对热质体优化后室内热舒适度影响不大,比热容集中点略微上移。     

基于实验改进和显化科学方法来学习比热容

针对“比热容冶 的教学现状,提出了实验改进措施和显化科学方法的分析,从而提出全新的教学设计, 并在教学实践中进行尝试. 在这样的教学设计和实践中,学生们经历了建构比热容概念的完整过程并且感悟了物 理学家在科学探索中的研究方法     

比较水和砂的比热容--模拟二种典型气候的对比演示

比热容概念的教学中，几乎任何教材、任何教师都会列举二种典型气候——海洋性气候和大陆性气候的形成原因：水的比热容比砂石大得多．如果能人为地建造这么二种微型的气候环境，现场模拟演示这二种气候特征及其形成原因，显然会增进学生对比热容概念的理解和学习兴趣，同时增加环保意识．我们对此作了初步探索，抛砖于此。     

兔主动脉比热容测量

本文用差示扫描量热技术的分步扫描方法,测量了未加抗冻剂和加抗冻剂的兔主动脉在30-140℃温度范围内的比热容。实验发现相变过程中,未加抗冻剂的兔主动脉的最大表观比热容大于加抗冻剂的相应值;冻结状态相同温度下未加抗冻剂的兔主动脉的比热容小于的加抗冻剂的兔主动脉的比热容;溶解后的未加抗冻剂和加抗冻剂的兔主动脉的比热容随着温度的升高而减小。并将测量结果与其它方法获得的比热容数值进行了比较,发现实际测量的比热容值与估算之间还是有区别的。     

改进电热法测定比热容实验的研究

改进电热法测量比热容方法中使用的物理公式,使实验电路更为精简。在以往比热容测定仪器的基础上进行改良,制作出新的比热容测定装置,并通过实验验证该装置测定物质比热容所能达到的精确度。对实验的数据处理方法进行改进,并验证其精度。     

由相对不确定度研究气体比热容比的测量仪器选择

该实验利用测量气体比热容比的经典装置,证明小球装置中做简谐振动,并依据周期推导气体比热容比理论公式,分析了测定气体比热容比的误差来源采用计算机实时测量技术获得气体在任意时刻的压强,利用比热容比的相对不确定度确定了测量仪器,从而利用精确的测量量求得气体比热容比值,利用确定的仪器测量,最终实验相对百分误差控制在0.5％.     

金属比热容与温度关系的实验研究

比热容是金属的一个重要参数,金属的比热容与金属的温度有关。以铜为标准样品,利用金属比热容测量仪测量了铁和铝在50~200℃范围内的热容量。利用Mathematica软件拟合出铁和铝的热容量与温度的关系曲线,得到了金属比热容与温度之间的关系。     

混合溶液等压比热容的简便测量系统及修正

液体比热容是反映液体特性的重要参量之一,是了解和利用液体的依据。纯净液体的比热容可通过查询获得,而混合溶液的比热容基本需要通过测量获得。本文利用水壶的保温特性,设计了一种可利用电加热法测量混合溶液等压比热容的系统,并通过分析实验中的温度变化获得了本测量系统的修正值,最后利用该系统测量了不同浓度盐溶液的等压比热容。     

不同温度下空气比热容比测量装置的研究

针对大学物理实验现有测量空气比热容比装置存在的不足,研制了可测量不同温度下空气的比热容比的装置,包括贮气瓶、压力传感器、温度传感器及水浴系统.该装置可使贮气瓶内空气保持在30～90℃之间的任一温度.每隔10℃测量空气的比热容比值,实验结果表明空气比热容比随温度上升而下降.     

空气比热容比之声速测量法

介绍了声速公式的理论推导;提出了用声速测量方法测空气比热容比的实验方法;将声速测量方法和FD-NCD型空气比热容比测定仪测得的空气比热容比的误差进行了比较。     

气体比热容比测定实验教学的研究

介绍了使用气体比热容比测定仪测定气体比热容比实验教学的指导要点、故障排除方法;分析了测定气体比热容比的误差来源;并对与该实验有关的一些问题作了简要说明。     

用电热方法测定海水的比热容

该文运用电热学方法来测定海水的比热容,用电来加热海水,从而计算出升温所吸收的热量,利用测量液体升高温度所吸收的热量,来计算海水的比热容。通过计算和总结,得出测量液体比热容的普遍方法。     

微量量热法测定生物柴油和菜籽油的比热容

本文利用Calvet微量量热量热仪测定了丙三醇的比热容,其结果与文献值良好吻合.在此基础上,分别在温度为25℃、35℃、45℃和55℃的条件下,测定了菜籽油和以菜籽油为原料通过化学合成的生物柴油的比热容,并建立了比热容与温度的关系.本文拟合的比热容模型的相关系数分别为0.99976和0.9995.     

一种测量空气比热容比的实验方法

通过介绍声音在空气中的传播速度与空气比热容比的关系,提出了通过测量空气中声速得到空气比热容比的实验原理与方法．     

熔盐纳米流体比热容强化的研究

强化熔融盐的比热容对降低太阳能热发电的发电成本非常有利。采用两步水溶液法制备了以三元碳酸盐K_2CO_3-Li_2CO_3-Na_2CO_3(4:4:2质量比)为基盐,SiO_2(5 nm、10 nm、15 nm、20 nm、30 nm、60 nm)为添加剂的三元碳酸盐纳米流体,对其比热容进行了分析,并讨论了比热容提高机制。结果表明,添加小于30 nm SiO_2的熔盐纳米流体,除10 nm SiO_2,比热容提高量相当。而对于添加大粒径60 nm SiO_2的熔盐纳米流体的比热容的提高量明显的降低。此外,三元碳酸盐纳米流体的比热容在热循环30次内具有较好的稳定性。添加纳米颗粒后的三元碳酸盐纳米流体的分解温度仍高达853.9℃。三元碳酸盐纳米流体中产生的纳米结构可能是比热容提高的主要机制。     

基于A r d u i n o的液体比热容测量系统

比热是热学中描述物质性质的一个重要的物理量. 本实验系统采用A r d u i n o及计算机搭建了一套可用 于测量液体比热容的数字化系统. 利用了冷却规律以及比较的思想, 根据已知水的比热容推得未知液体的比热容     

乳聚丁苯胶乳比热容实验测量

利用精密自动绝热比热容实验装置,测量了丁苯橡胶合成过程中三个不同阶段的三个丁苯橡胶胶乳样品的比热容数据,为大型丁苯橡胶合成装置建造提供了基础物性数据。     

准稳态法测量液体比热容的实验研究

建立了准稳态量热计,通过测量纯水和正庚烷的比热容,对量热器进行了检验。比热容的测量结果与文献标准值比较,最大偏差不超过1.0％,表明量热器具有较高的精度和稳定性。在此基础上测量了含氧燃料添加剂碳酸二甲酯及可作为蓄热介质石腊的比热容,为混合燃料的设计和空调余热利用提供基础数据。     

基于联系数的空气比热容比实验不确定度近似算法改进

利用联系数客观地刻划出空气比热容比实验不确定度计算中存在的不确定性,据此改进了空气比热容比实验不确定度近似计算法,所得结果更加符合客观实际。