电热法测定比热容实验的探讨

一、比热容的基本概念与测量方法介绍
比热容主要反映物体的热性质这一物理量,它的表示单位就是以单位质量范围内物质温度每升高1℃单位温度所吸收的热量,它的具体单位为J/(kg ·℃)。比热容实验也是物理实验室内物质测量方面的基础实验之一。从物理学角度讲,比热容测量能帮助研究者了解物质的内部结构组成,同时深入掌握其物质性能,所以它在生化、轻重工业以及新能源研究方面都有涉猎。
就目前科研技术来看,测量比热容的方法主要包括了比较法、混合法、电热法等等。客观讲,这些方法虽然实用但都存在弊端。以电热法为例,它就需要通过加热电阻丝来促使待测物质升温再进行测量,这就涉及到较为复杂的电热电路,且实验过程中要同时读取电流表、电压表、温度计以及时间表等等计量仪表,不但工序复杂还容易分心,在浪费资源能量的同时也很可能无法把握测量精确性。因此需要对传统电热测定方法进行装置及思路创新改进,提出万能比热容测定装置,基于它来展开比热容实验过程。
蒸缸二、基于万能比热容测量装置的电热法测定比热容实验研究
(一)实验仪器介绍及改造
所谓万能比热容测量装置就是自行改装的比热容测量仪,它的实验仪器还包括了比热容测量仪、合金电阻丝、万用电表、液体温度传感器、秒表、单刀双掷开关、直流输出电源、量筒、容量瓶、玻璃棒、导线以及胶头滴管。
该装置中主要对传统实验铝制环形搅拌棒进行了改良,希望解决铝棒吸收待测液体热量造成自升温而导致实验误差的问题,采用了新设计的手动式搅拌杯来代替搅拌棒盛装实验液体。新的搅拌杯在底部安置了电池槽,在实验过程中它可以作为容器来盛装待测液体。且搅拌杯内壁选择用PC 塑料,外部则采用了防水防腐蚀的不锈钢金属材质,能够实现较好的保温特性,降低待测液体热量无端损失。在搅拌杯中还加入了两个铜电极,镍铬合金加热电阻丝,它的电阻在0℃~100℃范围内基本保持内阻值恒定不变。搅拌叶轮所采用的是静音构造,它的均匀转速可以达到250rad/s ,能够将搅拌杯内部液体热量均匀分配,这就解决了传统人工搅拌棒搅拌所存在的待测液体受热不均问题。另外设备中还加入了具有良好吸热能力的泡沫绝热层以及锡箔纸,而绝热盖板的设计也能从一定程度上起到隔热保温作用,确保搅拌杯内外部热量交换的有效减少。整体来看,该搅拌杯被设计为孤立系统,但它与实验过程的联动内容还是非常丰富的。
其它步骤则和传统实验没有区别。实验搅拌杯在搅拌液体过程方面类似于家庭用榨汁机,只要按下搅拌杯手柄上的按钮就可以开启搅拌模式。在实验实践中也证明,该搅拌杯在搅拌过程中对不同位置的待测液体搅拌较为均匀,且测量数据读数相差不大。相比于传统设备的人工搅拌,待测液体的实际温度也变现得更加均匀,无论是哪一位置的液体温度读数都能代表待测液体整体温度。这样精确的测量过程也让后期实验技术处理更加方便。
(二)实验原理改良
相比于传统电热法所体现的电路既有电流及电压表并存,从某种程度上增加了实验负担,让实验读数更加复杂,容易阻碍精确测量结果的释出。这里给出传统电热法的测量公式:
UIt=cm △T
此时将欧姆定律公式I=U/R 带入上式,就有:
U 2
R
t=cm △T
对其测量公式进行改良,可以避免设备加热电阻丝电路直接连接电流表,也能极大程度降低系统能耗,减少工作量,读数也更加快捷精确。在比热容测量过程中使用上述公式,需要首先到在一定温度范围内的恒定电阻,可以选择手工制作一段镍铬电热丝,并通过实验验证来观察电热丝的阻值变化,具体来说它的实验数据如表1。
表1镍铬电阻丝的阻值变化实验
如上表1数据显示,镍铬电阻丝实验在20°~80°状态范围内其电阻丝的阻值是基本保持不变的。因此在这一温度范围内可以利用该镍铬电阻丝来展开实验,并运用改进计算公式U 2
R
t=cm △T 来辅助比热容测量过程。(三)数据处理方法研究
在改进电热法来测定比热容实验过程中,应该首先基于实验装置来给出以下公式:
U 2
R
t=(c 测m 测+c
系统m 系统)△T
在公式中,可以将c 系统m 系统视为是一个整体,并用M 来表示,则将公式简化得出:
U 2R t △T
=c 测m 测
+M
在该公式中,左边项都是可以通过实验测得的已知项目。在实验过程中每次都要改变待测液体的实际质量,然后通过多组实验来获得多个试验点,得出m 测和公式左边项之间的关系,然后就可以画出函数曲线图像。根据函数图像理论分析,该电热法测定比热容实验可以用一元一次函数图像来表示,这其中横轴坐标就是m 测,竖轴坐标应该为:U
2
R t △T
。按照一元一次函数图像直线斜率来明确待测液体的真实比热容,所以得到该函数图像的截距应该是:
c 系统m 系统=Q
根据上述实验思路,可以分别测量不同质量待测液体的纯水比热容。
三、结论
如果以纯水常温常压下的比热容标准值4.2kJ/(kg ·℃)为例,一般通过上述改造设备、公式及实验方法所测量出的数值误差都能小于5%(约2.221%~2.483%范围内),测量精度较高。它基本证明了改良后电热法在测定比热容方面的进步性和实
电热法测定比热容实验的探讨
陈华
(兴义民族师范学院贵州兴义562400)
【摘要】本文通过比热容的基本概念与测量方法介绍;基于万能比热容测量装置的电热法测定比热容实验研究,证明了改良后电热法在测定比热容方面的进步性和实际应用价值。
【关键词】比热容;温度;测量方法【中图分类号】O551.3【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2016)26-0012-02
时间/s 电阻/欧姆0  1.91045  1.81190  1.811135  1.811180  1.811225  1.811270  1.811315  1.811360
1.811
. All Rights Reserved.
际应用价值。
参考文献
[1]陈东生,周嘉源,钱军,宦强;混合法测固体比热容仪器的研制[J];物理实验;2005年01期
环氧环己烷[2]马骏;物理实验教学改革与学生创新能力培养的探讨[J];达县师范高等专科学校学报;2003年02期
英语课堂教学受到多方面因素的影响。从内因方面来看,其中比较直接的影响因素就是教师信念。教师信念在教师发展中起着中心的作用,任何教学行为的改变都源于信念的改变。因此,认识教师信念是使改革取得成效的第一步。教师信念通常指教师在教学领域内的信念,包括教师对“教育、教学、学习、学科(如英语)、学习者及教师自身作用”相关概念的看法[1]。师信念代表了教师潜在的语言观和语言学习观。教师信念可以帮助教师体验自己的教学处境,分析教学活动中发生的问题,进而做出回应。
国外对教师信念与教学实践之间关系的研究主要经历了三个阶段:20世纪70年代中叶的初始阶段,80-90年代的发展阶段,以及90年代之后的巩固阶段。初始阶段的研究主要把课堂看成是传授知识的场所,教师的教学实践基本上被定性为行为性的实践。到了80年代,教师的教学实践被看成是学生、家长、社区成员以及同事等之间更为复杂的、交互式的对话活动。80年代的研究相比,90年代以来的研究表明,人们普遍认为教师是课堂的决策者。一、传统的教师信念向现代先进教师信念的“发展”
教师信念的“发展”有着它的理论基础,即社会建构主义的教育观与教师观。社会建构主义强调的是全人发展,由学习者发现和建构知识,避免传统的信念—知识是由他人传递的—“传道解惑”之类。学生通过参与学习过程中,在教师作为中介者的协调下,与他人互动,建筑自己的知识系统,并评价自己的学习过程。社会建构主义模式确认了学生、教师、任务、环境等四个方面对知识建构过程的影响。学生成为一切学习活动发生的“绝对主体”。因此,传统的信念已经成为新的外语教学实践的绊脚石。
教育关注的不仅仅是学生获得英语知识,还要注重学生认知能力的发展,积极的情感因素和健康人格的发展[2]。所以教师面临的是来自于学习、任务、环境,甚至是自己的各方面的挑战。从环境角度来讲,教师的课堂决策要营造一个合作型,民主型的师生互动的课堂,这个课堂的营造要靠教师自己的潜意识中的信念来完成。教师的信念在一定的程度上是稳定的,但是在稳定的基础上需要“发展”,在这一点上,信念应该具有动态性。
水平除雾器二、教师信念对大学英语课堂教学的影响
目前,我国的外语教学研究已经更多地转向英语教师行动研究以及反思性教学上。这就为教师信念对大学英语课堂教学决策的影响提供了一个有力的理论支持。现代的外语教学重过程和“协商”,所以教师的课堂决策已经强调合作性学习,以学生为中心的自主性学习,以及双边的课堂决策。威廉姆斯和布尔登在他们的著作中曾表达这样的观点:许多证据表明,教师的信念比教师的知识更能影响其教学行为。不论每个教师受过的是中小文化教育、高等教育与否,也不论他从事教师这个职业的时间有多久,更不论他在何所学校工作,他都是对自己的教学有着自己个人的教学信念,有一点需要强调的是,这些教学信念通常都是隐性的,可就是这些隐性的教学信念在潜移默化地指导和影响着他的教学和他在教学中的决策。信念也完全
可以分别从宏观角度和微观角度探讨。无论从哪个角度讲,信
念尤其是教师的信念,应该是与时俱进的,而不是一成不变的。原因在于,教师对学习的理解将深深影响他们的课堂行为。不过保持教师信念的与时俱进不是一件轻松容易的事情,教师在课堂上所做出的决定通常都是自发的行动,有时是一种不自觉的凭感觉经验所做出的习惯性的动作,勿庸置疑,这些都是由根深蒂固但仍难以言表的信念所支配的。
谈及大学英语,中国土生土长的外语教师在英语教学中关于如何进行课堂教学的信念毫无先进的经验可以借鉴。中国的大学英语教学长期以来都是以过四,六级为最高的目标。今天的大学英语教学注重语言交际能力,教学主张培养全面的语言运用能力,听、说、读、写、译,缺一不可。国家的大纲更是明确指出要“培养学生具有较强的阅读能力和一定的听、说、读、写、译能力。”但在实际的教学中,为了保证学生通过四、六级,英语教师过多地注重听、写能力,对词汇和语法知识的识记的教学给予太多的关注,学生对英语学习缺乏自主性、研究性和质疑性。外语教师有责任对自己的行动和信念进行调整和反思。课堂教学决策包括方方面面,有对教学方式的选择、教学活动的设计、以及作业的布置和检查等等。在决策的过程中,潜在的信念会指挥着教师的日常教学实践。
教师意识和态度可以分别理解为:教师对教学过程,教学规律和学生学习需求的意识以及教师对教育的理解,对教育价值的理解和对人的发展的理解[3]。从这一意义上来讲所谓的意识和态度可以归结为教师的信念。因此,我们有必要强调教师要经常反思自己的教学行动。这有助于使隐含在行动中的信念外显出来,从而了解自己的信念体系,以指导我们的课堂教学决策。
三、总结
教师信念与课堂教学是相互影响和相互作用的。教师信念中不同的语言观自觉或不自觉地引导教师采用不同的教学方法,并根据教学实际和学生的需要做出调整和完善。大学英语教师的能力直接关系到课堂教学的成效。为了促进有效大学英语课堂,缩小学生的期望与教师现实的差距,提高大学英语教师能力势在必行,这不仅需要教师个人的努力,也需要学校对大学英语教师的支持和帮助。
参考文献
rrggg[1]郑新民.教师信念对英语课堂教学的影响[J].中小学外语教学,2009(5).
[2]郑新民.大学英语教师认知问题:个案研究[J].外语电化教学,2006(2):32-38.
[3]张莲.外语教师课堂决策研究[J].外语教学与研究,2005(4):265-270.
作者简介:刘娟(1980-),女,硕士,讲师,主要研究方向为少数民族英语教育。
民族院校英语教师信念对课堂教学的影响
审批流刘娟陈茹任娟
(西藏民族大学外语学院陕西咸阳712082)光电眼
【摘要】教师信念与课堂教学实践是相互影响和相互作用的整体。大学英语教师课堂教学行为直接受其教学信念的影响,进而对课堂教学的有效性产生影响;教师教学信念不一定在课堂教学行为中完全体现出来,但是课堂教学行为一定会受到教师信念的影响。因此,大学英语教师要树立正确的教学信念,从而提高大学英语课堂的教学效果。
【关键词】英语教师信念;课堂教学;教学效果【中图分类号】H319【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2016)26-0013-01
. All Rights Reserved.

本文发布于:2024-09-22 17:36:16,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/2/112403.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:教师   信念   实验   比热容
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议