目的
通过提供已知的电能并测量温升来测定铝的比热容。
变量
- 操纵变量: 加热时间 t
- 响应变量: 铝块的温度 θ
- 固定变量: 铝块的质量与加热器的功率
仪器与材料
- 带加热器孔和温度计孔的铝块（1 kg）
- 浸入式加热器
- 温度计
- 电源
- 电流表
- 电压表
- 秒表
- 电子天平
- 隔热外套
- 少量油
步骤
- 用天平测量铝块的质量 m。
- 将浸入式加热器插入铝块，并滴一滴油以确保良好接触后插入温度计，再用隔热外套包裹铝块。
- 记录初温 θ₀，然后同时开启加热器和秒表。
- 在加热期间记录电流表读数 I 和电压表读数 V。
- 每分钟记录一次温度 θ，持续数分钟。
- 关闭加热器，记下所达到的最高稳定温度。
记录数据
记录固定值 m、V 和 I，并列出加热时间 t（s 或 min）对温度 θ（°C）的表格。记下初温与末温以求温升 Δθ。
图表
以温度 θ（纵轴）对时间 t（横轴）作图。直线部分的斜率等于温升速率 P / (mc)。
分析
所供电能等于所吸收的热量：VIt = mcΔθ。故 c = VIt / (mΔθ)。利用图形，c = P / (m × 斜率)，其中 P = VI。
注意事项
- 用隔热材料包裹铝块，以减少向周围散失的热量。
- 在温度计孔内滴一滴油以获得良好的热接触。
- 让加热器先把铝块加热后再读取第一个稳定读数。
示例结果及其含义
以下是示例读数，并非评分方案。用 1.0 kg 铝块，加热器 V = 12 V、I = 4.0 A（功率 P = VI = 48 W），温度稳定上升：t = 0、1、2、3、4、5 min 时，铝块读数约为 28.0、31.2、34.4、37.6、40.8 和 44.0 °C。
升温接近每分钟稳定的 3.2 °C，说明加热器以近乎恒定的速率供能，隔热也起了作用。第一分钟往往略有滞后，因为加热器和铝块还在整体升温，故第一段间隔可能略小，应连续测数分钟并采用中间稳定的一段。
此处总温升 Δθ ≈ 16.0 °C，历时 300 s。曲线在末段变平，表明当铝块远高于室温后，向周围散失的热量增多。
读图与求解
以 θ / °C 为纵轴对 t / s 为横轴作图。中间稳定的一段是直线，其斜率即温升速率。
用直线段上的大三角形求斜率。取 (0 s, 28.0 °C) 和 (300 s, 44.0 °C)：斜率 = (44.0 − 28.0) °C ÷ (300 − 0) s = 16.0 °C ÷ 300 s = 0.0533 °C s⁻¹。
由于 P = mc ×（温升速率），斜率等于 P/(mc)，故 c = P ÷ (m × 斜率) = 48 W ÷ (1.0 kg × 0.0533 °C s⁻¹) = 900 J kg⁻¹ °C⁻¹。用斜率而非单一的前后 Δθ 更好，因为它利用了全部读数并避开了缓慢的起始段。
该值接近铝的公认值 900 J kg⁻¹ °C⁻¹。
评分者看重的要点
写出变量：操纵变量 t / s、反应变量 θ / °C，并保持铝块质量与加热器功率不变。这里的注意事项确实有分：用隔热外套包裹铝块以减少散热，并在温度计孔内滴一滴油，使温度计能迅速读出铝块温度。
把固定值 m / kg、V / V 和 I / A 记在表上方，表内列 t / s 对 θ / °C，小数位一致。先让加热器把铝块加热后再读取第一个稳定读数，这个公平测试细节能使斜率可靠。
作图时只用直线段求斜率，并画一条最佳拟合直线。给出带单位的 c（J kg⁻¹ °C⁻¹），并指出真实值可能略偏高，因为仍有部分热量散失，这是合理的评估要点。
若未做隔热，就不要认为铝块只从加热器获得热量。
来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)