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老师····我觉得那个温度太不稳定了。尤其是电阻加热后持续的散热和人呼吸、门开关都有很大的影响。应该放在玻璃橱里比较好。另外强制冷却的时候应该先开电风扇再拿出加热了的传感器比较好还是放稳了再开呢?09301010108LHY这个在刚开始上课的时候尤为显著,所以需要实验者自己创造相对稳定的条件,比如放在抽屉或那书本档下,都是不错的选择。而且我们实验的主要目的是让大家学会如何分析和解决误差,不是测量结果。“另外强制冷却的时候应该先开电风扇再拿出加热了的传感器比较好还是放稳了再开呢?”这个跟你所用的时间有关系,没有唯一答案呀。— 原媛 2010/12/29 10:28
自然冷却过程中热辐射对冷却的影响有多大?为何可以在实验中忽略? — 王桑原 2008/11/04 10:15热辐射是存在的,但是相对比较小.热辐射的Stefan-Boltzmann公式Q/t=σeAT4, σ=5.67*10-8J/s•m2•K4是由实验测得的Stefan-Boltzmann常数,A是物体的表面积,T是绝对温度,e是反映辐射程度的发射率,取值在0和1之间,理想黑体的发射率为1,而完全发射体的发射率为0。
为什么我做的强迫冷却会出现与室温接近时m值反而变成0.6左右的情况呢?首先要看m=0.6的温度范围有多大,才能判断是偶然误差,还是实验条件或实验仪器问题。 — 原媛 2010/12/29 10:28
老师,我们测出来那个m值好高啊,都2点几还有一个3点几的。你检查的时候也没有说我们测错了,这个是测错了吗?不然误差怎么会这么大呢?出现这个情况的原因可能是,做最后的数据拟合时,未将正确的室温数值输入进去拟合公式,可选择周二下午重新补做。 — 原媛 2011/10/24 08:13
那怎么交呢?把补做的写在一起周二交还是分开交?按时交已做好的报告。补做的随后作为补充交到相应老师信箱里,记得写好姓名学号。 — 原媛 2012/04/16 11:18
请问老师,重测室温的意义是什么呢?还有,自然冷却中,T0不是变了吗,那该怎么办呢,望老师解答,谢谢!— 11300290007曹钧植2011.12.1室温变化中,故每一步骤都得测量,无论是自然冷却还是强迫冷却,都无法避免室温变化,前面每一步骤前测量室温就是这个原因,可以使得拟合结果更为精确,当然在冷却过程中室温依旧变化着,可以尝试再测量一遍室温作为参考,亦可作误差分析。 — 高渊 2012/03/18 17:13
老师,关于室温的问题,我有两个想法:1、用两只定标一致的温度传感器同时测量,一个只测室温作对照,一个测冷却过程中的温度,这样测出来取平均的室温比事先测得室温精确得多;2、取一只金属橱窗(既可以静电屏蔽又可以控制窗内的温度相对恒定点),不过好像只能做自然冷却,强迫冷却似乎没有效果,不过强迫冷却就不能放冰块吗?– 11300720152郑华2012.4.21对于第一个问题,温度计可以同时定标,但要定标后能长时间(比如半个学期)保持变化一致比较难,这对温度计的质量以及维护要求很高;金属橱窗不够大的情况下,或许不太符合自然冷却的要求;我们实验中做的是强迫对流,用冰快属于传导,属于两种方法,如果真要尝试的话,冰水混合物更适合。 — 高渊 2012/04/23 09:29
老师,第一次强迫冷却时不知为什么温度数据出现了负值,是某步操作错误还是我看错了? — 陈莹 2012/10/22 22:39同学你这个问题现在提出来可不大好回答啊,操作错误和看错都有可能啊,你后来的数据都正常吗?应该在在课堂上及时问老师才有可能一起把仪器或者测量步骤排查一遍,或许能找出问题所在。现在么。。。不知道803的带课老师有没有什么发现过这种案例,我好像没有。 — 高渊 2012/11/02 12:21呃,真不好意思哈。后来的数据都蛮正常的,拟合曲线也比较正常,算出来的值也没多大偏差啊……那或许就是看错了吧,幻觉、幻觉。 — 高渊 2012/12/05 17:43
老师,我想问下。传感器是离风扇越近越好吗?扇面前面会不会存在风区的分布,或形成涡旋,并不一定离扇面越近,散热越快?因为在实验中,我们组发现离风扇近和远测的m值只差了0.02,这似乎影响不大。 — 邓俊骁 2012/12/26 23:17风扇叶离风扇网罩还有段距离呢,所以接近风扇一定距离内即可,但风扇正面不同区域风力大小是有所区别的,要注意放置在风力大的区域。 — 高渊 2012/12/27 10:00
老师您好,请问风力大的地方对流一定比较强吗?我第一次强迫冷却时用手感觉了一下风最大的地方但做出来的结果几乎完全错误。而且实验室老师也提醒我风最大的地方并不是对流最强的地方。这里的风力应该如何定义,是风的速度还是风给物体的力的大小? — 蒋心怡 2013/04/13 09:20应该不是风的速度,对流嘛,要看流通的效果,光速度高可不够。 — 高渊 2013/04/21 01:21
老师您好,我在做第二次自然冷却时,把取样速度增加为5点/s,做了两次算得的m均为1以下(已尝试去除最初点若干点),我实在无法理解?而采样速度为1或2点/s时,算得的m与1.25非常接近。— 袁梓峰 2013/04/14 08:50采样速度不是越高越好,要根据实验条件设置,自然冷却由于较为缓慢,受周围环境影响较大,故采样速度高的时候真实反映了测量条件的不稳定情况,因此得到的结果不理想也是正常的。 — 高渊 2013/04/21 02:30
老师您好,我们在测自然冷却时使用的是新电脑,结果在记录数据时电脑在100秒时出现了一条竖直的直线,之后虽然依然在记录数据,但是在拟合直线时100秒之后的无法拟合。导致测出的m为0.8.请问是什么原因造成的? — 杨于驰 2013/04/17 20:31新电脑采用的软硬件本学期刚用上,故还有重启等不稳定情况,待该房间负责老师排查。 — 高渊 2013/04/21 02:30
为什么用风扇对着传感器吹测得的室温平均值比把传感器直接置于“静态”空气中测得的室温平均值低2摄氏度左右呢?理论上讲,风扇叶片与空气摩擦和碰撞以及风扇电机发热都会使吹出来的风温度高于室温,为什么事实正好相反?难道是传感器自身工作发热?我查过AD590传感器的相关信息,温度为298K时,电流很严格地等于298微安,功率为2毫瓦,我不知道这种功率的焦耳热会造成多少温度上升。另外,既然风扇吹时测得的室温更低,那做强迫冷却之前侧室温平均值也应该在风扇吹的情况下测量,我说的对吗? — 蒋力夫 2013/04/20 12:24测量室温应该在静态条件下吧,怎么能对着风扇测量呢;风的温度不会因为以上原因高那么多的,至于这个2摄氏度,可以尝试做个测试,比如用风扇吹一碗热水和让其自然冷却作比较,看能差几度;传感器的发热不会这么明显。 — 高渊 2013/04/20 19:50我重复测量了很多次,流动的空气就是比静态的空气低2℃。我也觉得2毫瓦(理论值)的发热功率不会造成这么明显的温度差,但是会不会是应为传感器太旧,其内阻减小,导致发热功率不止2毫瓦呢?还有一种可能,那个传感器的信号线没有金属屏蔽层,风扇工作时电机产生电磁波对传感器造成干扰,因为传感器的工作电流在300微安左右,受干扰时可能产生较大的相对偏差。流动的空气比静态的空气低2℃的实验测量事实摆在这里,事情既然发生就一定有原因,请老师多给出几种可能的解释。我还要提一条建议,配备一个固定传感器的底座,做强迫冷却时得用手拿着传感器,很难保证手不动,手动了,传感器感受到的空气流速的大小和方向都变了,直接影响测量结果。 — 蒋力夫 2013/04/20 20:39应该不是传感器新旧的缘故,两台新电脑搭配的传感器好像都是新的,如果你用的不是这两台,可以去试试;风扇电机的影响不会那么大,对于一个很小的传感器,吹风降温比自然冷却快个2摄氏度我觉得很正常,暂时想不出别的缘故,你可以再咨询一下负责这个实验室的魏老师。 — 高渊 2013/04/20 21:57对这句话“吹风降温比自然冷却快个2摄氏度我觉得很正常”表示不能理解,把其中的“快”字改为“低”字也不能理解,我觉得很不正常。人感觉风吹在身上很凉快是汗液中的水分汽化吸热,传感器肯定不会觉得流动的空气比静态的空气冷,除非它自身有可观的发热。再说这个传感器可以精确到0.001K,如果传感器的发热完全可以忽略的话,风扇吹出的风略高于室温的微小区别是可以测出来的,就算测不出这个差别至少也不会测出吹出的风低于室温的结果。而且,我用流动空气的平均温度(也就是低2℃的那个值)作为log(T-T0)中的T0,测得的强迫冷却的m值非常接近1,而用静态空气的平均温度作为T0时得到的m只有0.6多一点,这样又该如何解释呢? — 蒋力夫 2013/04/21 17:15如果是实验进行到一定程度,室温会明显上升,而且一般是中间四台冷却规律仪器附近温度要高于周围环境,那么这个静态测得的室温或许会高于风扇吹室温2摄氏度?在这种情况下倒是用风扇对着测室温会比较靠谱?如果这些都成立,那么你使用流动空气的平均温度测得的m更精确接近1好像可以解释了,而且也和P313页“在强迫对流时,若……保持为θ0不变,则m=1”的原理相匹配了。 — 高渊 2013/04/22 17:06我在实验中测室温时也做了不用电风扇与用电风扇两种方法,测得的室温几乎一样,没有你说的两度温差。所以这应该不是普遍情况,可能与当时条件或所用的传感器有关吧。希望对这个问题的解决有所帮助~ — 徐崚川 2013/06/12 20:36
老师您好!我做强迫冷却的时候发现把传感器放在风扇的不同位置(中部和旁边)测得的值差距不小。那请问强迫冷却测得的m的准确性受风强弱的影响大么?实验要求开2档是不是1档会造成很大误差?谢谢!—————-姬鹏飞 2013/4/21 18:31受风强弱影响很大,也不是说开1档肯定会误差大,但是相对来说2档比1档风力大,对流情况一般要好一些。 — 高渊 2013/04/22 16:59
老师好,有一个问题,在软件中的log()函数,的底数是10还是e=2.718? — 李砚业 2013/05/16 20:20lg是10为底,一般的log应该都是默认为e为底,与ln等同吧。 — 高渊 2013/05/18 20:03
老师,人的走动对冷却实验的影响有多大?可不可以加一个透明防风罩减小空气流动? — 刘宜沁 2013/05/17 11:12加透明罩。。。你想加多大的透明罩呢?如果不是足够大的透明罩,你觉得会怎么样? — 高渊 2013/05/18 20:03
老师您好,我们在做这个实验时是使用的新的电脑,数据分析时,图像非常的不确定,往往我们在拟合时稍微改变选取数据的位置图像就有很大改变,并且位置越靠前m越大。同样的测量条件m值不是应该是稳定的吗?—肖建伟 2013/05/31 07:08那是理想条件,无论新的还是旧的仪器,这个冷却尤其是自然冷却,都受周围环境影响较大,所以拟合区间选取的不同往往会导致结果相差很大。 — 高渊 2013/06/08 19:01
老师,我想知道什么情况下m会小于1?我做强迫冷却时测得的m就小于1,但是若只有强迫冷却和自然冷却两种情况的话m只会介于1与1.25之间啊? — 徐崚川 2013/06/12 20:46小于1。。。拟合曲线的拟合范围取得太不合适?或者实验过程中环境温度气流等因素变化较大?好久没带这个实验,忘记是否有小于1的情况出现,其他同学有同样情况么?这两学期带教的哪位老师有没有印象? — 高渊 2013/06/19 21:01
王智超的实验感想
这次实验是用计算机去研究冷却的规律,由于这个实验中涉及大量的数据采集和运算的过程。具体的过程,我就不多说了。由于这个实验是我的最后的一个实验,所以我想对我一个学期的物理实验做一个简单的回顾。在结束之后,我把我所有的实验报告都拿了出来,我用尺子量了一下足足有3cm厚。
看着这些实验报告,我不禁思考这样一个问题,那就是物理实验除了给我留下了这些实验报告之外,还给了我们什么呢?我想有很多。首先,我觉得物理实验提高了我们的动手能力。现在当我再翻开我的实验,我觉得有许多东西都是十分熟悉的,没有了学期初的那些陌生的感觉。其次,提高了我对物理知识的认识,使枯燥的知识从课本中走了出来。再次,物理实验也锻炼了我的合作能力。因为有的实验是需要有两个人合作才行。最后,我也觉得物理实验也提高了自己对于知识的运用。也许是为了与众不同,也许是为了一个更好的成绩,我在每个实验中都希望能自己设计一个选作,也正是因为努力这样做,所以迫使自己多思考,多联系。从这些活动中我也获得了成长,有了收获。
总之,物理实验让我历经了许多别样的感受~让我学在其中,乐在其中~
谢谢王智超同学的分享。 — 乐永康 2008/12/27 01:56