热功当量实验
【实验目的】了解电流做功和热量的关系【实验原理】
历史上曾经用卡路里来作为热量的单位，即1g水温度升高1℃所吸收的热量，简称卡。
现在人们在研究热现象的过程中逐渐认识到热量是能量的表现形式之一，它与能量有共同的计量单位，即焦耳。
1卡4182焦耳或者1焦耳024卡路里前者称为热功当量，后者称为功热当量。国际单位制已经正式取消卡路里作为热量的单位，现在能量、功、热量统一用焦耳作为单位。
当对一个系统利用电能进行做功时，若忽略系统损失，此系统吸收的热量值应与电能做功值相等。
UItm水c水miciT
其中，U为电压值，I为电流值，t为通电时间，mi为系统各种材料的质量，ci
为系统各种材料的比热容。本实验中共涉及3种物质，水，铜、铝。
UIt

m水c水

m铜c铜

m铝c铝（T2
T）1
通过实验分别计算上式两侧数值，验证是否相等。【实验仪器】直流稳压电源、数字电压表、数字电流表、数字温度计、滑线变阻器、单刀双掷开关、电热当量实验器【实验装置】（装置图在实验报告中不可省略）
f图中B是电热当量实验器，1和2是电极（接线柱），3是加热电阻丝，4是蒸馏水，5是数字温度计探头，6、7是内筒，8是绝热保温层，9是绝热盖板，E为直流稳压电源，R是滑线变阻器，V是数字电压表，A是数字电流表，K为单刀开关。【实验内容】1按照实验装置图连接好电路。2确定内筒和搅拌棒（铝）、电极（铝）、电阻丝（铜）和电极上铜帽（铜）的质量3用量筒量取100ml蒸馏水（100g）倒于内筒中，并将内筒放入电热当量实验器中。4调节电源电压为10V电流为1A左右，切断电源，轻轻上下搅动搅拌棒，读取系统的初温T15按下开关的同时开始计时，并记录数字电压表上的电压值U及电流值I6当计时为5mi
时，切断电源，用搅拌棒轻轻搅动后读取系统末温T27将记录数据代入公式分别计算电能做功值及系统吸收热量值，并验证两者是否相等。【实验数据】1水的比热容：c水4182JKgK；质量m水100g01kg
2铜的比热容：c铜385JKgK；质量为
m铜m铜帽m铜电阻丝07g044g114g114103Kg
3铝的比热容：c铜880JKgK；质量为
fm铝m电极m内筒搅拌棒685g

Kg
4系统初温T1
℃；系统末温T2
℃
5电压表读数：U
V；电流表读数I
A
6通电时间t5mi
300s
数据分析：
WUIt
Q

m水c水

m铜c铜

m铝c铝（T2
T）1
相对误差分析WQ100
W
fr