研究液體的體膨脹實驗

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

【目的和要求】

研究水和酒糟的體積隨溫度變化的規(guī)律,測定它們的體膨脹系數(shù),判斷哪一種比較適用于做溫度計的感溫材料。

【儀器和器材】

燒瓶(球形或錐形、150毫升),燒杯(500毫升),玻璃管(內(nèi)徑d=8毫米,長L約400毫米),環(huán)形三角支架,方座支架(J1102型),抱夾,酒精燈,橡皮塞(與燒瓶口徑及玻璃管內(nèi)徑相同的各一個),量筒(100-200毫升),涼開水,純酒精,刻度尺,溫度計(0-100℃),石棉網(wǎng),滴管(帶橡皮球)。

【實驗方法】

1.用橡皮塞塞住玻璃管的一端,開口端向上豎立。量筒盛滿水。用滴管從量筒里取水,裝滿玻璃管。從量筒上讀出水減少的體積,它就是玻璃管容積VL,用直尺量出玻璃管盛水長度L,記入自行設(shè)計的表中。

2.用量筒盛涼開水(室溫),并將它注入燒瓶至將滿。用插好玻璃管和溫度計的橡皮塞塞住(塞時水不要溢出,瓶內(nèi)不能殘留空氣,玻璃管內(nèi)水位約4-5厘米)。記下注入燒瓶的涼開水的體積V1,填入自己設(shè)計的表格中。

3.將燒瓶、燒杯安裝好。注意燒瓶不要與燒杯底接觸,但盡量接近。向燒杯內(nèi)注入室溫的水。讀出瓶內(nèi)水的初溫t1,記入表中。在玻璃管上作出水面初始高度的記號。

4.用酒精燈對燒杯加熱,使水溫逐步升至70℃-80℃。每隔10℃左右讀一次溫度t,讀溫度的同時用刻度尺量出玻璃管內(nèi)液柱長度比初始長度增加量ΔL,填入表格中。

5.根據(jù)每一組t、ΔL值利用(1)式求出γ,在實驗誤差范圍內(nèi)γ是否為恒量。求出γ的實驗平均值。

6.用酒精作為實驗液體,重復(fù)步驟2至5。

7.利用Vt=V1+ΔV求出各溫度t時的體積,作出水和酒精的Vt-t圖線,比較兩條圖線的差別,說明哪種液體比較適于制作溫度計。

【注意事項】

1.實驗要用涼開水,是為了事先除去水中溶有的空氣,以免加熱時產(chǎn)生氣泡,引起較大的實驗誤差。

2.加熱不應(yīng)過急,以免燒瓶內(nèi)中心部分與瓶壁部分水溫差別過大,帶來溫度測量誤差。

【思考題】

1.用(1)式求體脹系數(shù)和由Vt-t圖線求體脹系數(shù)比較,哪種辦法簡便準(zhǔn)確?試由Vt-t圖線求出水和酒精的體脹系數(shù)。

2.實驗中哪些因素會影響讀數(shù)的準(zhǔn)確性?

3.在實驗中燒瓶也因熱膨脹使它的容積變大,這將使實驗測得的液體的體脹系數(shù)比真實值偏大還是偏小?


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