金属比热容的测量（实验报告示例）

重要的事情放在前面：            

本文大多数内容（包括实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容、思考题）均源于大学物理实验指导书，并非本人原创，其余均为本人原创。           

实验数据均为本人经过实验得出，放在这里是为了展示完整的实验报告，并供读者参考和学习，请端正学习心态，切勿抄袭、无故修改、伪造实验数据！           

因为技术原因，有一些数字表达在这写得不标准。           

本人的内容排版和本人的原创部分禁止转载！禁止转载！   

实验过程杂谈视频：

实验报告正文：

一、实验目的

1.进一步加深对冷却定律的来龙去脉和曲线改直方法的了解

2.掌握热电偶测量温度的原理与方法

3.提高自身对物理现象、理论的逻辑推理能力

4.学习使用冷却法测量金属比热容

二、实验原理

1.基本原理：

        物质的热量传递通常可通过辐射、传导、对流三种方式来进行。对流通常又可以分为自然对流和强迫对流，前者主要是因为空间各处的温度和密度不同而引起发热体周围流体的流动，由于发热体表面邻近的流体首先受热，通过流体的流动将热量传到较冷的物体表面（或将热量分散到流体的其余部分去）。强迫对流是通过气泵或风扇的作用来维持热体的流动。

2.冷却规律研究：

三、实验仪器

        SBR-1金属比热容测量仪

四、实验内容

        以铜为标准用比较法（冷却法）测量样品（Fe和Al）在100℃时的比热容。

        已知样品质量：MCu=4.830g，MFe=4.028g，MAl=1.500g（长度、直径均相同的圆柱形样品），100 ℃时铜的比热：CCu=0.094 cal/(g·℃)

1、用短路线短接电压表电压输入，调零数字电压表。

2、按实验要求连接导线，装于实验样品中热电偶的的铜导线即热端与电压表电压输入的接线柱（+）相连，放于保温瓶中的热电偶铜导线即冷端（黑色）与电压表电压输入（-）相连，保温瓶内放冰水混合物，两热偶的康铜线（红色）与康铜线相连接。

3、加热烙铁的插头插于实验电源后盖板上的插座上。

4、将实验样品套在容器内的热电偶上，盖上有机玻璃盖，下降实验架，使电烙铁套在样品上给样品加热。把样品加热到200℃（数字电压表读数8.20mV）时，断开加热开关。移去加热源，使样品在样品室自然冷却。

5、记录试验样品温度从102℃（数字电压表读数4.37mV）下降到98℃（数字电压表读数4.18mV）所需要时间△t。

6、重复上述实验过程，测量实验样品数据5次。

        把实验样品换成铁柱和铝，重复上述实验过程。

五、数据记录

样品从102℃（数字电压表读数4.37mV）下降到98℃（数字电压表读数4.18mV）所需要时间△t：

六、数据处理

七、结果陈述

        Fe的比热容为0.125cal/(g·℃)，Al的比热容为0.289cal/(g·℃)。

八、实验总结与思考题

1、实验总结：

        实验步骤非常简洁，也很容易操作，这一点无需置疑；在实验仪器方面，“温度计”（通过电压看温度）和秒表结合为一体也非常方便，个人认为唯一一点需要改进的就是秒表的按键，它可以不用设计得那么灵敏，虽然研究倾向于减小误差，但是按键过于灵敏，容易导致操作失误，造成实验数据的损失，实际上人的反应是足够快的，不差按键的那一点灵敏度，过于灵敏可能与人的反应相冲突，从而增大误差。

2、思考题：

    （1）比热容的定义是什么？单位是什么？

        比热容，表示物体吸热或散热能力，比热容越大，物体的吸热或散热能力越强；它指单位质量的某种物质升高或下降单位温度所吸收或放出的热量，其国际单位制中的单位是焦耳每千克开尔文[J/(kg·K)]，即令1千克的物质的温度上升1开尔文所需的能量，当然，cal/(g·℃)也是比热容的单位。

    （2）测量比热容的条件是什么？

        两样品的形状与尺寸相同，两样品的表面状况也相同，周围介质（空气）的性质也不变，周围介质温度不变（即室温恒定），两样品处于相同温度。

九、相关题

1. 关于牛顿冷却定律，说法正确的是（A）

    A. 样品与环境温度差越大，单位时间内单位面积散失的热量越多

    B. 样品温度越低，单位时间内单位面积散失的热量与温度成正比

    C. 样品与环境温度差越小，单位时间内单位面积散失的热量越多

    D. 样品温度越高，单位时间内单位面积散失的热量与温度成正比

2. 关于比热容说法错误的是 （C）

    A. 比热容的大小与温度有关

    B.  比热容大小与质量无关

    C. 比热容是物质固有属性，与外界条件无关

3. 质量相同的甲，乙两种金属，加热到相同的温度，然后放到质量相等，温度相同的水中，平衡后乙杯水温比甲杯水温高，两种金属比热容大小正确的是（C）

    A. C甲>C乙

    B. 无法判断

    C. C甲