世界上第一个用实验方法.准确测出大气压强数值的科学家是 A.阿基米德 B.托里拆利 C.帕斯卡 D.伽利略 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

焦耳

  焦耳(James Prescort Joule,1818~1889)英国杰出的物理学家。1818年12月24日生于曼彻斯特附近的索尔福德。父亲是个富有的啤酒厂厂主。焦耳从小就跟父亲参加酿酒劳动,学习酿酒技术,没上过正规学校。16岁时和兄弟一起在著名化学家道尔顿门下学习,然而由于老师有病,学习时间并不长,但是道尔顿对他的影响极大,使他对科学研究产生了强烈的兴趣。1838年他拿出一间住房开始了自己的实验研究。他经常利用酿酒后的业余时间,亲手设计制作实验仪器,进行实验。焦耳一生都在从事实验研究工作,在电磁学、热学、气体分子动理论等方面均作出了卓越的贡献。他是靠自学成为物理学家的。

  焦耳是从磁效应和电动机效率的测定开始实验研究的。他曾以为电磁铁将会成为机械功的无穷无尽的源泉,很快他发现蒸汽机的效率要比刚发明不久的电动机效率高得多。正是这些实验探索导致了他对热功转换的定量研究。

  从1840年起,焦耳开始研究电流的热效应,写成了《论伏打电所生的热》、《电解时在金属导体和电池组中放出的热》等论文,指出:导体中一定时间内所生成的热量与导体的电流的二次方和电阻之积成正比。此后不久的1842年,俄国著名物理学家楞次也独立地发现了同样的规律,所以被称为焦耳-楞次定律。这一发现为揭示电能、化学能、热能的等价性打下了基础,敲开了通向能量守恒定律的大门。焦耳也注意探讨各种生热的自然“力”之间存在的定量关系。他做了许多实验。例如,他把带铁芯的线圈放入封闭的水容器中,将线圈与灵敏电流计相连,线圈可在强电磁铁的磁场间旋转。电磁铁由蓄电池供电。实验时电磁铁交替通断电流各15分钟,线圈转速达每分钟600次。这样,就可将摩擦生热与电流生热两种情况进行比较,焦耳由此证明热量与电流二次方成正比,他还用手摇、砝码下落等共13种方法进行实验,最后得出:“使1磅水升高1°F的热量,等于且可能转化为把838磅重物举高1英尺的机械力(功)”(合460千克重米每千卡)。总结这些结果,他写出《论磁电的热效应及热的机械值》论文,并在1843年8月21日英国科学协会数理组会议上宣读。他强调了自然界的能是等量转换、不会消灭的,哪里消耗了机械能或电磁能,总在某些地方能得到相当的热。这对于热的动力说是极好的证明与支持。因此引起轰动和热烈的争议。

  为了进一步说服那些受热质说影响的科学家,他表示:“我打算利用更有效和更精确的装置重做这些实验。”以后他改变测量方法,例如,将压缩一定量空气所需的功与压缩产生的热量作比较确定热功当量;利用水通过细管运动放出的热量来确定热功当量;其中特别著名的也是今天仍可认为是最准确的桨叶轮实验。通过下降重物带动量热器中的叶片旋转,叶片与水的摩擦所生的热量由水的温升可准确测出。他还用其他液体(如鲸油、水银)代替水。不同的方法和材料得出的热功当量都是423.9千克重·米每千卡或趋近于423.85千克重·米每千卡。

  在1840~1879年焦耳用了近40年的时间,不懈地钻研和测定了热功当量。他先后用不同的方法做了400多次实验,得出结论:热功当量是一个普适常量,与做功方式无关。他自己1878年与1849年的测验结果相同。后来公认值是427千克重·米每千卡。这说明了焦耳不愧为真正的实验大师。他的这一实验常数,为能量守恒与转换定律提供了无可置疑的证据。

  1847年,当29岁的焦耳在牛津召开的英国科学协会会议上再次报告他的成果时,本来想听完后起来反驳的开尔文勋爵竟然也被焦耳完全说服了,后来两人合作得很好,共同进行了多孔塞实验(1852),发现气体经多孔塞膨胀后温度下降,称为焦耳-汤姆孙效应,这个效应在低温技术和气体液化方面有广泛的应用。焦耳的这些实验结果,在1850年总结在他出版的《论热功当量》的重要著作中。他的实验,经多人从不同角度不同方法重复得出的结论是相同的。1850年焦耳被选为英国皇家学会会员。此后他仍不断改进自己的实验。恩格斯把“由热的机械当量的发现(迈尔、焦耳和柯尔丁)所导致的能量转化的证明”列为19世纪下半叶自然科学三大发现的第一项。

选自:《物理教师手册》

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2008初中物理中考模拟练习题(二)

(120分钟,100分)

一、判断题(每题1分,共10分) 

  1.弹簧秤的刻度是均匀的,是因为弹簧的伸长跟它所受的拉力成正比。 (??) 

  2.使用滑轮组能省多少力,只与动滑轮的个数有关。 (??) 

  3.一节干电池的电压为1.5伏,这就是说:在由它作电源的电路里,每秒钟电流做功为1.5焦耳。 (??) 

  4.在“测定滑轮组的机械效率”的实验中,对于给定的一个滑轮组,若在动滑轮下面分别挂200克或400克砝码时,这个滑轮组的机械效率不会发生变化。 (??) 

  5.光沿着镜面的法线入射在镜面上,传播方向将不会改变。 (??)

   每千克摄氏度 (??) 

  8.眼睛能看到镜子里的像,是由于像发出的光线射入眼睛中的缘故。 (??) 

  9.通过导体的电量越多,那么导体中的电流强度就越大。 (??) 

  10.一根铁棒在磁场中作切割磁感线运动时,铁棒两端能产生感应电压,但棒中不能产生感应电流。 (??) 

二、填空题(每题1分,共22分) 

  1.已知大气压为760毫米汞柱,如图2-1s所示的托里拆利实验中,管内水银上方是真空,则管内A点的压强为__________毫米汞柱,槽内B点的压强为__________毫米汞柱。

  时,受到__________牛顿的浮力,这时把铁块挂在弹簧秤上,弹簧秤的读数为__________牛顿。 

  3.一个工人用一个动滑轮提升重物,动滑轮的机械效率为90%,他作用在绳上的拉力为250牛顿,则此重物为__________牛顿。 

  4.灯泡上标有“220V 40W”字样,它正常发光时,电流强度为__________安,电阻为 ,2秒钟内通过它的电量为__________,2秒钟内电流所作的功为__________。

  桌面上,用20牛顿的力竖直向下压它,桌面受到的压强是__________帕斯卡,用20牛顿的力竖直向上提它,则桌面受到的压强是__________帕斯卡。

  焦/(千克·℃),若将该金属块的质量减少2倍,加热时间增加一倍,则这时所测得的该金属块的比热为__________焦/(千克·℃)。 

  7.1820年丹麦物理学家 ,发现了电流周围存在着__________,我国宋代科学家__________,是世界上第一个清楚地、准确地论述磁偏角的科学家。

   

  9.开口容器里的液体在任何温度下都一定是处在物态变化中的__________过程;这个过程中只在液体的__________上发生。 

  10.在射击瞄准中有一个要领叫做“三点一直线”,这是利用了光__________的原理。光从空气斜射到水中,当入射角逐渐增大时,折射角将__________。 

三、选择题:(每题2分,共24分)

   (??)

  2.已知铝的密度小于铜的密度,分别用铝和铜做一个实心球,下面哪种情况是不可能的: (??)

  3.下列关于压力的说法哪个正确: (??)

  4.一个物体不带电,是因为它: (??)

   

   10米深水中的物体匀速提高2米,则拉力对重物做功为: (??)

  7.一只空心球总体积为V,球腔容积为V/2,当腔内不灌水时,它在水中有一半露出水面,若将球腔内注满水再放入水中,则: (??)

  8.在下列现象中属于光的折射的是: (??)

  9.如图2-3所示四个电路中,属于并联电路的正确图是: (??)

  下,三个物体都沿力的方向分别移动了距离S,则力F所做的功是:(??)

  11.根据分子运动论,下列说法中错误的是 (??)

  [ ]

四、实验题:(1题6分,2题9分,共15分) 

  1.在测量滑轮组的机械效率的实验中,所用器材有:(a)刻度尺;(b)弹簧秤(测力范围0-3牛顿)(c)滑轮四只,每只重2.5牛顿;(d)适当长的细绳。 

   (1)根据现有的实验器材,在图2-5所示的四个滑轮组中,只有选用图 滑轮组,才能用最小的力提起6.8牛顿的重物,并画出该滑轮绳子的绕法。

  2.如图2-6所示是用来测定额定电压为2.5伏的小灯泡的额定功率,(1)图中C表应是__________表,D表应是__________表。(2)当合上电键时,发现灯泡两端电压为2伏,这时滑动触头应向__________方移动,直到表的指针为__________时,灯泡正常发光。这时应记录的数据是__________与__________,灯泡额定功率的表达式P=__________。

   (3)上述实验中如果D表有读数,C表无读数,毛病可能是__________;若C表有读数,D表无读数,毛病可能是__________。

五、作图题(每题2分,共8分)

  出该发光点发出的一条光线经平面镜反射后通过B点的光路图。(标出发光点A和入射点O的位置)。

  2.如图2-8所示,用力的图示法,画出质量为2kg的小球沿斜面滚下时所受的重力。

  3.根据图2-9中所给通电导体的电流方向,标出磁针的N、S极和磁力线的方向。

  4.作出2-10中杠杆所受各力的力臂(O为支点)。

六、计算题(每题7分,共21分)

  水中,至少需在木块下吊多大质量的铁球?

 

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