热功当量的一种新的电学测量法

本文所描述的热功当量的测量法,可取代一般物理实验所采用的方法,其基本思想是:通过用电阻丝加热,蒸发液态氮,从中确定J.这种方法,要比一般用基本量热装置来测定J的方法更能吸引学生,提高他们的兴趣,同时,又能帮助学生巩固充实课堂上所学到的电学和热力学知识. 实验装置如图1所示.K合上时,电流通过电阻丝对液氮加热.我们有 J=Q/ W(1)其中W是通过电阻输入的电能,而Q为蒸发液氮所需的热量.W可由下式算得: W=IVt(2)其中I和V分别为通过电阻丝的电流和电阻丝两端的电压,t是通电时间.Q由下式得出: Q=(m-m0)L(3)其中m、m0分别为t时间内通电…     

关于通过高电阻放电测电容的学生实验

一、实验原理和方法电容器所带的电量Q与两极间的电压U成正比,即Q=CU测出电容器的充电电压U和所带电量Q即可求出电容C。为了测量电量Q,需要测量放电电流I和时间t的关系。实验电路如图1所示。     

电流的热效应

电流通过导体时所生之热量Q与电流强度I,异体的电阻R和通电时間t之間的关系,用焦耳——楞次定律来表示即: Q=0.24I~2Rt (1) 从(1)式可知在电流强度I相同(如串联的两根电阻线)的情况下,导体生之热与本身的电阻成正比。设R_1与R_2表示两根电阻不同的导线的电阻,当它們串联(图1)时在相同时間內生之热量分別为:     

中考物理选择题典型题例归类

1.关于焦耳这一单位,以一F说法正确的是() A.功、能和热最的国际单位都是焦耳B.1焦耳一1牛顿·米一1瓦特·秒 C.1焦耳一1伏特·安培·秒D.1焦耳一1伏特.库仑一1安培·欧姆.秒(93年辽宁省) 2.关于托盘天平的使用、下列说法中错误的是() A.首先把天平放在水平桌面上,然后旋动横梁右端的螺母,使指针指在刻度盘的中央· B.应把被测物体放在左盘里,缺码放在右盘里. C.不能把潮湿的东西或化学药品直接放到盘里. D.加在天平上的质量不能超过它的称量范围.(93年山东省) 3.甲、乙两只比重计放在水中,水面与甲最上面的刻度线相平,与乙最下面的刻度…     

对培养学生解答物理习题的一些体会

上一学期,在讲完电能的输送这一节后,作为课外作业布置了这样一个题给学生,题的内容是: 在110伏特和220伏特两种电压的情形下,输送6000瓦特电功率的电流,要使损失的电能相等,求导线横截面积之比(导线长度及电阻率均相等)。选择这一问题,是鉴于学生要解决这个问题所须具备的物理知识要比较全面,如首先要对某些基本知识像欧姆定律、电功率、焦耳-楞次定律以及电能的输送等问题有清楚的了解,并能由此考查学生对这些概念的理解和对有关公式的掌握,以收到复习和巩固的效果。可是在检查作业时,却发现能正确解答这个题的同学只占少数,大部份同学都做错了。为了接受     

交流电路(續完)

三、交流电功率在某一段电路中电流的功率,亦即單位時間内电流所做的功,等於电压乘电流。在穩定直流中,如果某一段導线的兩端电压为U,而电流为I,则这段導线中电流的功率P=UI。直流中I的方向恆与U的方向相同(除非这段导线中存在着电池或發电机一類的电源),可知直流电路中的功率總是正值。在交流电路中,电压和电流都在随時間而变,因而电功率的數值也是隨時間而变。如果以瞬時电压u乘     

对"测量电介质的电容率"一文的商榷及改进意见

《物理实验》2 0 0 0年第 1 2期“测量电介质的电容率”一文 ,笔者认为存在一些问题 .文中式 ( 2 )电量 Q表述为Q =∫∞0 i C( t) dt=∫∞0VC( t)R dt显然 ,原作者认为 i C( t) =VC( t) /R,这是不对的 .对一个由电容 C与电阻 R相串连组成的RC充电回路 ,如原图 1所示 ,据基尔霍夫电压定律 ,任何瞬间 ,它都满足i C( t) R VC( t) =VE所以流过电容的电流 i C( t)为i C( t) =VE - VC( t)R在充电过程中 ,电容上的电压 VC( t)为VC( t) =VE( 1 - e- tτ)所以i C( t) =VER- VER( 1 - e- tτ) =VERe- tτ由于 i C( t)表达式的错误…     

如何使高三學生正確地理解“焦耳-楞次定律”和“电能輸送”

据我所知,高三学生中有相當一部分對焦耳-楞次定律和远距離電能輸送的理解是十分不够的,具體表現在下述兩個方面: (1)我們知道,焦耳-楞次定律的數學表現形式是: Q=0.24I~2Rt, 或Q=0.24IUt, 或Q=0.24U~2/Rt。在一個不是完全由電阻構成的電路中,学生們不会使用Q=0.24IUt或Q=0.24U~2/Rt。 (2)對遠距離輸電的提高電压、減小電流强度能够減少熱耗損表示懷疑。所持的理由是:電流强度(I)雖然减小,但電压(U)却昇高了,电流强度(I)与电压(U)的乘积(IU),仍然不变,因之熱量耗損Q=0.24IUt,並不     

用锗二极管演示接通和切断电路时的瞬间电流

图1是教学当中演示接通和切断时的瞬间电流的线路图。线圈L是用1毫米的漆包线繞在横截面积为64平方厘米的电焊变压器的棒状铁心上做成的。线圈分别繞在两个支架上,总计6000匝,电阻是60欧姆。连接平面锗二极管7时要使下面分路中的电流只能沿着从A到B的方向通过,相反地,上面分路中的电流只能沿着从B到A的方向通过。让小灯泡1,2,4和5的电压为13.5伏特,电流为0.15安培,而小灯泡3的电压为6.3伏特,电流为0.28安     

无限长直电流对共面圆电流的安培力

利用恒定磁场的安培环路定理、 安培定律和高等数学知识, 详细推导了d>R和d R时安培力与d有关, 但是当d相似文献   

电容器并联过程中静电场能损失的具体计算

用下面一个电容并联实例为代表,研究一下并联过程中静电场能的损失。 把带电Q1的电容器C1和带电Q2的电容器C2并联。假定V2>V2由于静电场是保守力场.共场能变化与中间过程无关,只与始末状态有关,所以场能损失为 能量是怎样损失的?答案自然是焦耳熟和电磁辐射。但C1和C2之间是短路连结的,不容易明显地看出焦耳热方面的损失。为了更具体地研究能量损失的过程,我们可以把短路连结用一个热电阻Rh与一个等效辐射电阻Rr来替代。总电阻就是 R=Rh+Rr. 这样,我们的问题就变为求解下图的等效电路。 t时刻,电路方程 以等效焦耳热的方式计算场能损…     

问题解答

問:关于“一标准时钟的摆的周期T_标=2秒。今有一快钟的摆的周期T=1.5秒,試問该快钟在1小时内走快的时間t等于多少?”这一題目,其解法有二:     

1990年的新计量标准

1990年 1月 1日,在电学单位中,伏特和欧姆的新的实用基准将开始生效.这两项新基准是由国际度量衡委员会(CIPM)和它的电量咨询委员会(CCE)推荐的.新基准的实行将带来世界性的影响.它不仅将改变电压和电阻的旧量值,而且也要影响到电流和功率的度量.在同一天,作为基本物理量之一的温度地将开始使用新的国际实用温标. 一、国际单位制中的伏特与欧姆 我们知道,世界公认的计量单位是国际单位制(SI).SI的三个基本力学量是长度、质量和时间,它们的单位分别为米(m)、公斤(kg)和秒(s).米是用真空中的光速定义的,秒是由铯-133基态的两个超精细能级…     

关于空心载流圆柱体的磁场

很多教科书中都讨论过用安培定律计算电流分布具有特殊对称性的磁场的好处[1][2]例如,用安培定律计算载流圆柱体的磁场式中的积分遍及包围总电流I的闭合路径.对于半径为R,载电流为I的无限长圆柱体,根据(1)式,可以求出刚好在圆柱体外的磁场.H=I/2πR(2)这个结果无论是实心圆柱体或空心圆柱体都成立. 本文将讨论某些学生不用安培定律而采用其他途径求解空心载流圆柱体的磁场时,是怎样得出似乎不同的结果的.他们分析过程中的缺陷,看来是不少学生在解题技能发展的初期遇到的一个共同问题.因此,这个问题值得讨论.图1是位于纸平面上载电流I的空…     

几个有关电磁学习题求解的技巧

 一、巧用守恒定律求解电磁学习题求解常用的守恒定律--电荷守恒、动量守恒、能量守恒等。[例1]如图1示,三只完全相同的电压表连接在图中,已知（?）的示数为3V,（?）的示数为5V,则（?）的示数为_<sub><sub>V。[解析]由电荷守恒定律可得,流进A点的电荷数等于流出A点的电荷数,即流进A点的电流强度等于流出A点电流强度。设B点为高电势点、C点为低电势点、电压表内阻为R,因（?）示数为3V,则流入电流I2=3／R,（?）示数为5V,则流出电流I3=5／R,设（?）示数为U1,则通过的电流为I1=U1／R,由电荷守恒定律得I1+I2=I3,代入得U1／R+3／R=5／R,得U1=2V。[例2]如图2,电阻为R的矩形导线框abcd,边长ab=l,ad=h,质量为m,自某一高度自由落下,通过一均匀磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度为h,线框恰好以恒定速度通过磁场,线框中产生的焦耳热是_相似文献   

非线性光学 非线性光学材料

O437 2005010225 两组份复合材料光学非线性性质的临界行为=Critical behavior of optical nonlinear properties in two-component composites[刊．中]／谢秉川(江苏大学理学院物理系,江苏,镇江(212013)),沈廷根∥光学学报,-2004,24 (10).-1358-1362 对两组份非线性复合材料的光学非线性性质的临界行为进行了研究。考虑第一组份为非线性材料,其电流、电压间服从I=g1V+x1Vβ关系;而第二组份为线性材料, 电流、电压间满足I=g2V,其中g1,x1是第一组份的线性     

我是怎样在初三讲授电压这一课的

对初中学生来说,电压是比较难于理解的一个课题,因此,如何讲好这一节课,这就需要我们大家来研究、討論,想出一些办法来。在初三物理课本中对于电压是这样講解的:首先说明电流通过导线时,导线上就会有能放出来,接着说明放出的能的多少与通过的电量有关系。在说明这一点时,书中是分别几次求出电流强度与通电时間,以求出通过电阻线的电量,再由水升高的温度,求出电阻线上所放出的能量,这样得出“导线上所放出的能     

MgB_2颗粒超导体I～V特性曲线的回滞现象

本文研究了MgB2颗粒超导体电流-电压(I～V)特性曲线上的回滞现象并用电阻分路结(RSJ)模型进行了初步解释.实验结果表明,这种材料的I～V特性及其回滞现象与超导欠阻尼结相似.在10K、扫描最大电流30mA、电流步径0.1mA的条件下所获得的I～V特性曲线表明:材料的回滞参数βc≈2.34,能隙为2.29meV,这一数值与MgB2超导体π能带上的能隙值～2meV吻合.随着测量温度的升高,I～V曲线回滞的形状及临界电流Ic0的位置会发生变化,IC0在逐渐减小.当温度高于12K时实验检测到I～V曲线上存在小突起,这一奇特现象有待于进一步的研究.     

YBCO颗粒膜Josephson微桥结的高频响应

在Aslamazov和Larkin给出的RSJ模型下电压时变方程无扰解的基础上 ,运用二阶微扰算法计算了Josephson结在高频辐射下的直流电压响应和阻抗 .结果表明 ,辐射响应正比于辐射功率 ,并且根据Josephson固有频率w0 是大于、等于、还是小于辐射频率w ,可将响应分为三个特性频率区 .当w大于或者小于w0 时 ,响应可以用V I特性参数表示 .当w0 w时 ,响应正比于 :(1 )直流特性曲线的斜率 .(2 )辐射频率的负二次方 .(3)本征Josephson振荡的电压幅值 .当w0 w时 ,响应正比于V I曲线的曲率 .我们的实验表明 ,当w0 w时 ,响应正比于辐射功率和V I特性曲线的曲率 .所得到的等效噪声功率为NEP =2 .45× 1 0 -1 4 W/Hz1 /2 ,明显优于常规的辐射热探测器 .     

一种白光有机电致发光器件的制备

通过对器件结构的优化设计，提高了白光电致发光器件中蓝光成分的发光效率，从而得到了一种较为理想的有机白光电致发光器件。驱动电压为5V时，电流密度J=0．5mA／cm^2，器件的效率达到最大，流明效率为1．92 lm／W，此时器件的发光亮度接近20cd／m^2。色坐标为(x=O．317，y=0．328)。非常接近白光等能点．是色度很好的白光。并且在很大范围内，色度随器件的驱动电压或电流变化不大，当驱动电压变化至15V时。f=232mA／cm^2，色坐标变化至(x=0．338，y=O．353)。在电压为22V时，器件的亮度达到最大，为17 000cd／m^2。此外器件结构相对简单。器件制备的可重复性得到很大程度的改善。