测量冰熔解热的一种新方法.doc

 测量冰熔解热的一种新方法 唐嘉欣，赵子珍 ( 广西师范大学 物理科学与技术学院，广西 桂林 541004) 摘要: 基于混合量热法测定冰的熔解热实验中，用水银温度计及秒表测量所带来的困难，文中探究了用 UT60E 型数字万用 表和福莱尔数字化实验系统( Fourier MultiLab System) 分别进行该实验。通过对比分析实验测量结果、测量精度和测量误差， 结果表明，福莱尔数字化实验系统更适用于测量冰的熔解热实验。 关 键 词: 冰的熔解热; 混合量热法; 福莱尔数字化实验系统 中图分类号: G642. 423; O551. 1 文献标志码: B doi: 10． 3969 / j． issn． 1672 － 4550． 2012． 01． 002 A New Determination of the Fusion Heat of Ice TANG Jia-xin，ZHAO Zi-zhen ( School of Physics Science and Technology，Guangxi Normal University，Guilin 541004，China) Abstract: Based on the difficulty in determining the Fusion Heat of Ice by using the combination method of the mercury thermometer and the stopwatch，this paper separately explores this experiment by the UT60E type digital multimeter and Fourier MultiLab System． Through the contrastive analyses of the experimental data，measuring precision and measurement error，the results show that the Fourier MultiLab System is more suitable for determining the Fusion Heat of Ice． Key words: fusion heat of ice; combination method of determination; Fourier MultiLab System 在大学普通物理实验中，数据记录是物理实验 的重要组成部分和关键环节，它对于进行实验数据 处理和误差分析有着密切的关系。由于计算机的普 及，不仅有必要训练学生规范采集、记录原始数据 的能力［1］，更 重 要 的 是能让其了解如何用高精度 仪器来记录实验数据，使采集的数据点更多、更齐 全，得出的实验结果误差更小，这是当前国内提高 物理实验课程的教学水平的一个重要方面［2 － 4］。因 此，选用适当高精度仪器或装置来记录实验数据对 实验数据的处理以及误差分析起着关键作用。 冰熔解热测量的实验是大学物理实验中较难做 的实验之一，学生做完该实验后大都抱怨操作与记 数难以同时进行。笔者通过实践体验和参考文献归 纳出以下 3 方面的原因: ( 1) 用传统方法———水银 温度计和秒表测量得出的测量 值［5］ 一 般 小 于 公 认 值，存在着较大的系统误差; ( 2 ) 传统方法要求学 生在记录温度的同时还要记录时间，学生未免会措 手不及，稍微不注意就容易看错或记错数据，导致 该实验成功率低，往往需要重做几遍才能得到散热 修正较好的结果; ( 3) 由于学生在测量过程中对实 验的要点没有掌握，难以得到较好的实验结果，使 得冰的熔解热测量实验引起 了 广 泛 的 关 注［6 － 12］。 换句话说，寻找出更适合做实验的实验方案十分重 要和紧迫。 基于以上原因，本文探讨了用 3 种不同的实验 方法对该实验进行测量，从而得出了最适用于测量 冰的熔解热实验的方案。 1 混合量热法的实验装置及实验原理 1. 1 实验装置及测量方法 实验装置如图 1 所示。 收稿日期: 基金项目: 2011 － 04 － 02; 修改日期: 2011 － 07 － 16 2008 年国家级实验教学示范中心建设单位项目 资助( 教高函 ［2009］ 5 号) ，2010 年新世纪 广 西高等教育教改工程立项项目( 2010JGB014) 。 赵子珍 ( 1963 － ) ，女，硕 士，副 教 授，主 要 从 作者简介: ·5· 第 10 卷 第 1 期 唐嘉欣，等: 测量冰熔解热的一种新方