她的名字永远都是六个字,有时候连我都听倦了,希望只听到三个字,然而好像已经不是她了。某天看她的银河制作电影评论,恍然间觉得那一定是另一个人了,或许是另一半的她,那个简单的只有三个字的她,或者是一簇简洁的英文名就可以代表一个轰轰烈烈地做了两三年香港火热影星的她,那个她是无关小龙女,无关金庸,也无关仙人与古装的她,那个她是笑容中带着不屑与热烈,眼泪里带着决然与凄婉的她,是那个让我的整个灵魂也颠倒了一回的她。回转鼠标点到小龙女,心惊胆战,是她吧,六个字的她。
我终于相信她的温度了,零度的冰水混合物吧,我暗暗笑着,冰冷在她身上竟然如此矛盾又如此和谐。我应该一直听那六个字的她,或者是偶尔觉得应该去掉前面三个字,那都不在重要了吧,她自己不在意,别人也只是一个看客罢了。
关于冰水混合物的温度
关于冰水混合物的温度
——浅谈实践的重要性
摄氏温度把一个标准大气压下纯净的冰水混合物的温度规定为0℃,把一个大气压下,纯水沸腾的温度规定为100℃,由此确立了摄氏温度。“冰水混合物的温度为0℃”已是众人皆知的常识。但是对于这句话的真实内涵确很少有人知晓,甚至不少人对这句话还产生了错误的理解。
“冰水混合物的温度为0℃”的准确内涵为:在一个标准大气压下,纯净的冰和水共存,且与外界没有热交换(即热平衡)时,冰和水的温度相等同为0℃。但不少人仅从字面上来看,以为只要是冰水共存,它们的温度就都是0℃,从而忽略了与外界没有热交换这样一个重要条件。并以此为知识点,拟出了一些有问题的练习,对学生和老师产生了误导。
最典型的是人教版(1995年)九年制义务教育初中《物理》第一册第四章习题中的一条题目:
甲、乙两盆水里都有冰块,甲盆里冰块多些,乙盆里冰块少些,甲盆放在阳光下,乙盆放在背阳处,两盆里的冰块都未完全熔化,那么:
A、甲盆中水的温度比乙盆中的高。
B、两盆水的温度相同。
C、乙盆中水的温度可能比甲盆中的高。
D、不能判定,必须用温度计测量后才能知道。
参考书提供的答案为[B],意思为它们的冰都未化尽,是冰水混合物,温度都为0℃,所以两盆水的温度相等。
此题一出,不少人认为是一条很好的题目,纷纷仿用,因而谬种流传,影响甚广。
刚开始我也没有注意到这道题目存在的问题,做过谬论的传播者,后来有一次为了向学生进一步证明这个问题的正确,我带学生一起做了实验,准备来进行验证,结果问题出来了,两盆水的温度都高于0℃,并且不相等,从而发现了问题。
后来我又做过多次实验,进一步证明:冰水共存,当冰熔化时,水的温度必定高于0℃。因为冰熔化时要从水中吸热,所以水温高于0℃,否则冰不会熔化。且水温的高低与冰、水的比例和周围的温度有关。在气温为20℃,冰较多、水较少时,水温为1℃—2℃,当冰熔化过半后水温可以达到3℃—4℃,另外环境温度升高,水的温度也会相应升高。
因此这条题目的正解应该为[D],要具体测量后才会知道。或者,把题目改为问冰的温度如何,那就是选[B]。因为通常情况下冰熔化时的温度为0℃。
另外,与九年制义务教育华东地区教材配套的《初中物理教学指导》(1997年苏州大学出版社),热学(A卷)中有一条类似的题目:
在大烧杯中装入碎冰块,再把装有碎冰块的试管插入,然后在烧杯底部加热,当烧杯内
冰块大部分已熔化时,试管内冰块是否开始熔化?为什么?
标准答案是:试管中冰没有熔化,因为烧杯中冰没有化完时,仍为冰水混合物,温度是0℃,所以试管内冰可以达到0℃,但不能熔化。
显然,这又是一个错误,当给烧杯加热,并有大部分冰熔化时,这时烧杯中水的温度已大大超过0℃,会达到4℃—5℃。所以小试管中的冰应该有少量熔化。
这些题目,以及与之类似的问题,至今仍在不少大量发行的教辅书中频频出现,误导师生。其危害不可小视。
这类错误的问题会在专家、权威编写的教科书和配套练习中出,这是什么原因呢?是他们理论知识缺乏吗?未必;是他们不认真吗?不一定。我看主要原因是忽视了实践,缺乏实践的习惯和意识。这里由于在我们过去的教学中,总是从书本到书本、从理论到理论;重推理,轻实践。实验也有,但地位不高,往往是摆设和装饰,没有引起足够的重视。
目前我们的教育正在经历一场彻底的变革,我们物理教育在教改中要真正地重视实验,把实践摆在学习的首要位置,培养实践意识和习惯,这样才能避免出现类似的错误,培养出真正有用的实践型人才。
持久的感情犹如冰水混合物
持久的感情犹如冰水混合物
在一个标准大气压下,冰水混合物的温度始终0°,无论它处在多少温度的环境里,只要它还维持着冰水混合物的状态就会一直保持在0°。
感情也遵循着这样一个隐含的规则。如果为了贪恋温暖使其持续地升温,最终在翻滚沸腾之时,也就是汽化得无影无踪之始;但如果为了使它彻底不蒸发而持续降温,最后只会彻底冻僵了这份感情,毕竟我们不是耐寒的生物,况且冰最终也是会升华的。
冰水混合物有绝对的自由,一如好的感情有回旋的余地,可进、可退、可投入、可抽离。冰水混合物可以不用面对冰火两重天的局面,没有必要用谁的温度去融化谁或者调适谁,反正合在一起是零度,各得其乐,谈不上谁为了谁削足适履,最重要的是维持原本的自己。
当然如果偶尔冰一冰,再适时地回暖一点回到冰水混合物的状态,还是可以很好地维持它,所以这就是为什么异国恋或是异地恋一旦找到维持在冰水混合物的规则,就能比朝夕相处的情侣更好地维持。
人在感情里都是一个个刺猬,需要相互取暖但又不能靠得太近。以爱之名,包容是一剂良药,可是当彼此的刺真正刺到生疼之后,是否还能有勇气生成更博大的包容?人的内心本身就是一个巨大的矛盾体,我们常常一辈子都不能够读懂自己的内心,又怎能苛求爱人在爱的蒙蔽之下看透你的内心!
持久的感情也像是混合物,你很难像做Power Point那样理出一条清晰的脉络,拎出几个准确的关键词。在一段感情的盘根错节中,谁又能说他的感情是如最初料想的那样笔直生长,没有虬枝斜叉?也许是最初单纯的爱衍生出了许多附带的产物,又或者是一些事物在此情此景中悄无声息地滋生了爱。
人们似乎从来都配不平爱情方程式,因为根本分不清哪个是反应物,哪个是生成物,以及那变幻莫测的条件。
但是生活不需要我们做全知全能型的优秀读者,她更乐于接纳懵懂中摸黑前进的参与者。不过就是几十年的时间,拿着参考答案去抄一遍也未必能够理解每一步是怎样推导的,不如彻底放开框架,探索一条属于自己的道路。
当然,有一个人结伴同行才是最好的旅途。
关于冰水混合物
关于冰水混合物的温度
——浅谈实践的重要性
摄氏温标把一个标准大气压下纯净的冰水混合物的温度规定为0℃,把一个大气压下,纯水沸腾的温度规定为100℃,由此确立了摄氏温标。“冰水混合物的温度为0℃”已是众人皆知的常识。但是对于这句话的真实内涵确很少有人知晓,甚至不少人对这句话还产生了错误的理解。
“冰水混合物的温度为0℃”的准确内涵为:在一个标准大气压下,纯净的冰和水共存,且与外界没有热交换(即热平衡)时,冰和水的温度相等同为0℃。但不少人仅从字面上来看,以为只要是冰水共存,它们的温度就都是0℃,从而忽略了与外界没有热交换这样一个重要条件。并以此为知识点,拟出了一些有问题的练习,对学生和老师产生了误导。
最典型的是人教版(1995年)九年制义务教育初中《物理》第一册第四章习题中的一条题目:
甲、乙两盆水里都有冰块,甲盆里冰块多些,乙盆里冰块少些,甲盆放在阳光下,乙盆放在背阳处,两盆里的冰块都未完全熔化,那么:
A、甲盆中水的温度比乙盆中的高。
B、两盆水的温度相同。
C、乙盆中水的温度可能比甲盆中的高。
D、不能判定,必须用温度计测量后才能知道。
参考书提供的答案为[B],意思为它们的冰都未化尽,是冰水混合物,温度都为0℃,所以两盆水的温度相等。
此题一出,不少人认为是一条很好的题目,纷纷仿用,因而谬种流传,影响甚广。
刚开始我也没有注意到这道题目存在的问题,做过谬论的传播者,后来有一次为了向学生进一步证明这个问题的正确,我带学生一起做了实验,准备来进行验证,结果问题出来了,两盆水的温度都高于0℃,并且不相等,从而发现了问题。
后来我又做过多次实验,进一步证明:冰水共存,当冰熔化时,水的温度必定高于0℃。因为冰熔化时要从水中吸热,所以水温高于0℃,否则冰不会熔化。且水温的高低与冰、水的比例和周围的温度有关。在气温为20℃,冰较多、水较少时,水温为1℃—2℃,当冰熔化过半后水温可以达到3℃—4℃,另外环境温度升高,水的温度也会相应升高。
因此这条题目的正解应该为[D],要具体测量后才会知道。或者,把题目改为问冰的温度如何,那就是选[B]。因为通常情况下冰熔化时的温度为0℃。
另外,与九年制义务教育华东地区教材配套的《初中物理教学指导》(1997年苏州大学出版社),热学(A卷)中有一条类似的题目:
在大烧杯中装入碎冰块,再把装有碎冰块的试管插入,然后在烧杯底部加热,当烧杯内冰块大部分已熔化时,试管内冰块是否开始熔化?为什么?
标准答案是:试管中冰没有熔化,因为烧杯中冰没有化完时,仍为冰水混合物,温度是0℃,所以试管内冰可以达到0℃,但不能熔化。
显然,这又是一个错误,当给烧杯加热,并有大部分冰熔化时,这时烧.....
杯中水的温度已大大超过0℃,会达到4℃—5℃。所以小试管中的冰应该有少量熔化。
这些题目,以及与之类似的问题,至今仍在不少大量发行的教辅书中频频出现,误导师生。其危害不可小视。
这类错误的问题会在专家、权威编写的教科书和配套练习中出,这是什么原因呢?是他们理论知识缺乏吗?未必;是他们不认真吗?不一定。我看主要原因是忽视了实践,缺乏实践的习惯和意识。这里由于在我们过去的教学中,总是从书本到书本、从理论到理论;重推理,轻实践。实验也有,但地位不高,往往是摆设和装饰,没有引起足够的重视。
目前我们的教育正在经历一场彻底的变革,我们物理教育在教改中要真正地重视实验,把实践摆在学习的首要位置,培养实践意识和习惯,这样才能避免出现类似的错误,培养出真正有用的实践型人才。
测冰水混合物中金属丝的电阻率
测冰水混合物中金属丝的电阻率
邹曰东 王云权 (学号:08970215,08970217)
(重庆交通大学 航海学院 船舶与海洋工程2班 重庆 400074)
摘要 原始的测金属电阻率的实验是先测电阻后测金属丝直径,然后带入公式计算电阻率(这个实验存在的问题和缺陷是金属电阻测量时(学生要测很多组数据,并且时间可能很长,这样,不可避免的金属丝就会发热,一旦金属丝发热,就会导致其电阻值发生变化(会使电阻值偏大)(使测量数据出现偏差(为了避免上述误差的出现,我们便对实验进行了改进(就是把金属丝用绝缘皮包好后放入冰水混合物中(这样就能保证金属丝的温度恒定(而冰块在电冰箱中很容易制得。
关键词 创新性实验 电阻率 冰水混合物 温度恒定
1引言
创新性实验是现代物理实验的一种形式,它既包括用与原始方法完全不同的方法进行测量,也包括在原始实验方法上进行一定程度的改进,当然实验结果也可能与以前的不同,只要言之成理即可。本实验即是在原始测量金属丝电阻率的基础上进行的改进(即将导线置于冰水混合物中以保持恒定的温度)。改进后的实验大大减小了原始测量方法造成的误差,提高了测量的准确性。虽然实验很简单,但对于培养学生多动脑、多动手的能力方面有很大的实际意义。
2原理
电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的导线的电阻,叫做这种材料的电阻率。
国际单位制中,电阻率的单位是欧姆?米,常用单位是欧姆?平方毫米/米。
电阻率ρ不仅和导体的材料有关,还和导体的温度有关。在温度变化不大的范围内,几乎所有金属的电阻率随温度作线性变化,即ρ=ρ(1+at)。式中ot是摄氏温度,ρ是0?时的电阻率,a是电阻率温度系数。 o
由于电阻率随温度改变而改变,所以对于某些电器的电阻,必须说明它们所
处的物理状态。如一个220 V 100 W电灯灯丝的电阻,通电时是484欧姆,未通电时只有40欧姆左右。
下表是几种金属导体在20?时的电阻率.
材料电阻率(Ω m)
-8-7 (1)银 1.6 × 10 (5)铂 1.0 × 10 (9)康铜
-7 5.0 × 10
-8-7 (2)铜 1.7 × 10 (6) 铁 1.0 × 10 (10)镍
-6铬合金 1.0 × 10
-8-7 (3)铝 2.9 × 10 (7)汞 9.6 × 10 (11)铁铬
-6铝合金1.4 × 10
--87 (4)钨 5.3 × 10 (8)锰铜 4.4 × 10 (12) 铝镍
-6铁合金1.6 × 10
-6 (13)石墨(8~13)×10
L,,根据电阻定律 R(其中L是金属丝的长度,S是它的横截面积,ρ是金S
属的电阻率),得金属的电阻率 ,所以只要先用伏安法测出金属丝电阻,用刻度尺测金属丝长度,用螺旋测微器测金属丝直径,然后代入公式即可。在测电阻时,如果是小电阻,则电流表用外接法;反之,如果电阻较大,则电流表用内接法。由于金属丝电阻一般较小(相对于电压表内阻来说),故做本实验时应采用电流表外接法. 至于滑动变阻器是采用限流式还是分压式,可根据实验所提供的器材及要求而灵活选取. 若无特别要求,一般可用限流式。 由以上的说明,我们知道温度对于金属丝的电阻是有很大影响的,而当我们利用冰水混合物时,就为整条导线提供了恒温的环境,这样就可以大大减小实验的误差。可能在实验过程中我们无法使整根待测导线都浸入到冰水混合物中,但只要我们可以做到将其的80%以上浸入水中,就足可以在很大程度上减小原始实验的误差。
3方法
3.1实验仪器
被测金属导线(外有绝缘胶皮包裹)、米尺、螺旋测微器、直流电流表、直流电压表、直流电源、电键、滑动变阻器、导线若干、冰水混合物(置于水槽中)
3.2实验步骤
? 将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直,用最小刻度为毫米的米尺测量准备要接入电路的金属丝长度L(即有效长度),反复测量三次,求出平均值 L
?依照图3—21所示的电路图用导线把器材连好,并把
滑动变阻器的阻值调至最大。
? 电路经检查无误后,将金属丝的绝大部分浸入盛有冰
水混合物的水槽中,闭合开关S,改变滑动变阻器滑动
片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的
值(尽量取的均匀一些),记入记录表格内,断开开关S,求出电阻R的平均值。
在电路中取下金属丝,在金属丝的三个不同位置分别将其表面的绝缘胶皮?
割除,用螺旋测微器在导线的这三个裸露的位置上各测一次,取直径d的平均值.
L,,R ?将测得的R,L,d的值代入电阻率计算公式 S
2dR,=中,计算出金属导线的电阻率. 4L
?拆去实验线路,整理好实验器材。
3.3 注意事项
?金属导线的长度,应该是在连入电路之后再测量,测量的是接人电路部分的长度,并且要在拉直之后再测量。
?用螺旋测微器测直径时应选三个不同的部位测3次,再取平均值.
?实验中为了安全和测量结果的准确性,尽量不要使金属丝的裸露部分接触冰水混合物和人体。
?要恰当选择电流表、电压表的量程,调节滑动变阻器的阻值时,应注意同时观察两表的读数,尽量使两表的指针偏转较大,以减小读数误差。
?伏安法测电阻是这个实验的中心内容,测量时根据不同情况,根据所给器
材对电流表的内接还是外接作出正确选择。
4 数据处理
4.1测金属丝的长度
次数 1 2 3 平均值 L(mm) 674.5 675.5 674.9 675.0 4.2测金属丝的直径
次数 1 2 3 平均值 d(mm) 1.343 1.338 1.337 1.339 4.3测电流、电压,并求出电阻值
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平
均
值 U(mv) 0.17 0.30 0.51 0.62 0.80 0.97 1.13 1.30 1.40 1.62
8.0 I(A) 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20
8.5 7.5 8.5 7.8 8.0 8.0 8.0 8.1 7.8 8.1 ,3,R(10) ,
2dR,L,,R将以上所求数据代入=中,得S4L
,32,33.14,(1.339,10),8.0,10,8,,1.668,10,,m= ,4,0.675
31误差处理: ; ,l,l,l,0.0004mm,i3i,1
31 ; ,d,d,d,0.002mm,i3i,1
101,3 ,R,R,R,0.21,10,,i3i,1
则相对误差为
,3,,,,0.00040.0020.21,10ldR22,100%,,(),,2.7%,,(),,E r,,30.67501.339R8.0,10ld,
,8, ,,,,,E,0.04,10,,mr
,8,,,所以 ,,,,,(1.66,0.04),10,,m
5 总结
通过以上的实验结果我们可以很清晰的看到:与正常的铜的电阻率1.7 × -8,,m10 相比,这个数据是非常接近的,且得到的相对误差也是很小的,而原始的测量方法却很难做到。所以我们可以得出结论:在利用冰水混合物后,大大提高了测量的准确性。
6 致谢
本实验可以取得如此明显的效果,除了我们两人的努力之外,这与我们物理实验室老师们的帮助是分不开的,尤其是我的指导教师吴海英,她不仅为我们准备了实验仪器,还对我们的实验过程精心指导,在此对老师致于最诚挚的谢意~
参考文献
[1] 邱淑荣,王素红,文立军 大学物理实验教程郑州: 河南科学技术出版社, 1999 [2] 母国光战元令 物理学, 北京: 人民教育出版社, 1979