樹冠截流實驗裝置圖

❸ 大學物理實驗中某個實驗的改進方法

實驗內容及方法的改進（冰的溶解熱實驗）（如果需要的話發你郵箱，有些圖片）
（一）、實驗裝置的改進
1本實驗的原裝置圖如右圖所示：

1.1對實驗器材存在問題的分析與思考
實驗過程中對本裝置的觀察分析與應用，使我對此裝置的優缺點有了深入了解。該裝置原理簡易明了，在此次實驗中為一近似的量熱孤立系統。在實驗的實際操作過程中，有一步驟卻給同學們帶來極大的不便，從而也會因個別同學不留心操作不夠規范而造成較大的誤差。
仔細觀察該裝置後不難發現，該裝置若想與外界沒有熱量交換則必須蓋子密封性絕熱性良好，於是在絕熱蓋部分與瓶子十分緊湊，這就對本實驗的操作造成了不利影響。
1.2實驗器材的主要缺陷
實驗中很重要的一步是放入冰塊，然後立即記錄15秒後的數據。其不利因素可分為兩個方面：其一是十五秒內要把冰塊放入杯中並蓋好瓶塞，時間太過於緊迫，很難在如此短的時間內完成，因此記錄數據時已經過了十五秒，造成記錄數據不準確，最終繪圖時誤差也比較大。另一方面為放冰塊時杯中熱水的溫度仍舊高於室溫，如此大幅度地打開杯子蓋子會造成杯中熱量的散失，對流現象明顯，孤立系統很難再滿足條件。

2改進後的裝置圖如下（為表示出瓶蓋的翻轉，選擇了兩個方向的視圖）：

2.1改進構想
原實驗裝置的不足之處主要在於蓋子打開放冰時散熱以及打開時不方便，對此部分做出改進：將杯蓋改裝成繞中軸旋的蓋子，然後在邊緣加一橡膠圈起固定作用。此種改進方法近似於翻蓋式的垃圾桶，投冰時免去了手動打開合上蓋子的過程，大大縮短了操作時間和此過程中的熱量散失。
2.2改進後的思考
該實驗裝置改進後的確克服了原來的一些缺陷與不足，但也存在一些小的問題值得思考。比如裝置的密封性要得到保證等。改進後的裝置也要盡量使用絕熱性良好的材料，盡可能地減少散熱。
（二）、實驗原理和數據處理的改進

1.採用環境溫度的水溶解冰
系統的溫度始終低於環境溫度，系統只從環境中吸熱，因吸熱造成終溫偏高，為此做散熱修正。
修正方法：先做出冰溶解曲線得到實測終溫，然後做系統吸熱升溫曲線，升溫曲線為斜率很小的直線，將直線延長與縱軸相交，交點處的溫度就是修正後的終溫。
採用環境溫度的水後，冰的溶解速率降低，溶解過程變慢，慢過程的對測溫的准確度是有利的。但較長時間得內系吸收的熱量不可忽視。系統吸收的熱量

按照吸熱升溫曲線可求出系統的散熱常數k，由牛頓冷卻定律，

散熱常數R很小，溶解的過程中近似地認為k不變。因吸熱溫度升高

（ 為修正後的終溫）
2.溶解過程中不進行攪拌
攪拌過程破壞了溶解的平衡，並且由於是低溫溶解，該溶解過程比較慢，攪拌使溶解過程起伏，所以不進行攪拌測出的溫度即為比較准確的平衡時溫度了。