溫差電偶的定標(biāo)與測(cè)溫

吉林建筑工程學(xué)院教師備課教案專業(yè)： 基礎(chǔ)科學(xué)部 課程名稱： 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 周學(xué)時(shí)： 總學(xué)時(shí)： 48 授課時(shí)間： 2008.2.25—2008.6.25授課班級(jí)： 07級(jí)：安全、計(jì)算機(jī)等任課教師：艾淑平

實(shí)驗(yàn)題目溫差電偶的定標(biāo)與測(cè)溫 實(shí)驗(yàn)類型 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鉄犭娕紲y(cè)溫原理學(xué)習(xí)標(biāo)定熱電偶的方法進(jìn)一步熟悉電位差計(jì)的使用方法實(shí)驗(yàn)儀器加熱器、電位差計(jì)或者電壓表、保溫瓶，銅一康銅溫差電偶，玻璃溫度計(jì)。參考書目《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》第一冊(cè)吳泳華、霍劍青、熊永紅主編高等教育出版社2001.6.《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》第二冊(cè)謝行恕、康士秀、霍劍青主編高等教育出版社2001.6.《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》第三冊(cè)李志超、軒植華、霍劍青主編高等教育出版社2001.2.《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》第四冊(cè)霍劍青、吳泳華、劉鴻圖主編高等教育出版社2002.1.《物理實(shí)驗(yàn)》華中工學(xué)院等高等教育出版社重占?SE.八、、掌握熱電偶測(cè)溫原理，學(xué)習(xí)標(biāo)定熱電偶的方法。難點(diǎn)電位差計(jì)的使用方法。實(shí)驗(yàn)過程安排1、 檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況，提問并講解溫差電偶測(cè)溫的原理，復(fù)習(xí)電位差計(jì)的用法。共40分鐘左右）2、 講解操作步驟方法；（共30分鐘左右）（1） 連接儀器。將T型鋁支架固定在底座上；將熱電偶的冷端'0慢慢置于約保溫裝置三分之二深的銅管中，熱端'慢慢放入到有三分之二自來水的加熱器裝置中，蓋好膠木圓蓋，插入溫度計(jì)；再將熱電偶底座上的紅黑接線柱分別與其紅黑接線叉引線相連，把電壓表或者電位差計(jì)接在熱電偶的紅黑接線柱上，熱電偶裝置即安裝好。玻璃溫度計(jì)上顯示的為室溫，測(cè)出室溫與o°c溫差的電位差值。（2） 打開加熱裝置的電源開關(guān)，用電壓表或者電位差計(jì)測(cè)出電位差，并分別記錄電位差和相應(yīng)溫度。每隔5C測(cè)量一次，一直測(cè)到90C左右，測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格中。3、 指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，在坐標(biāo)紙上作E?t曲線，用兩點(diǎn)法求斜率的公式由圖中求出2 1，寫出E=f（t）表達(dá)式。（共40分鐘左右）

4、解答書后思考題。指導(dǎo)并檢查測(cè)量和計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。(共30分鐘左右)實(shí)驗(yàn)原理與方法 備注1、溫差電偶的測(cè)溫原理(1)溫差電現(xiàn)象。導(dǎo)體中存在有與熱現(xiàn)象有關(guān)的非靜電力和電動(dòng)勢(shì)，稱為溫差電動(dòng)勢(shì)，湯姆遜電動(dòng)勢(shì)。金屬導(dǎo)線兩端如果溫度不同，高溫端的自由電子像氣體一樣向低溫端擴(kuò)散，并在低溫端堆積起來，從而在導(dǎo)線內(nèi)形成電場。若把兩種不同材料的金屬連接成閉合回路，兩個(gè)湯姆遜電勢(shì)不相等，則會(huì)形成電動(dòng)勢(shì)。溫差電動(dòng)勢(shì)的大小除與材料有關(guān)外，惟一地決定于兩個(gè)接點(diǎn)的溫度差tto。溫差電偶中形成的溫差電動(dòng)勢(shì)與溫差的關(guān)系通常用幕函數(shù)表;:::?liK示，在常溫范圍內(nèi)，要求準(zhǔn)確度不太高時(shí)，可以取一級(jí)近似，寫為E=a+bt,式中常數(shù)a取決于參考;:::?liK點(diǎn)的溫度t；b稱為溫差電系數(shù)，0它表示測(cè)溫端每變化l°c時(shí)溫差電動(dòng)勢(shì)的變化量。(2)溫差電偶測(cè)溫。溫差電偶測(cè)溫時(shí)，利用了它的下述重要性質(zhì):C，只要維持C和A、B的結(jié)點(diǎn)在同一溫度，這個(gè)閉合回路中溫差電動(dòng)勢(shì)就與A、B兩種金屬組成的溫差電偶中的溫差電動(dòng)勢(shì)一樣。實(shí)際的測(cè)溫裝置如圖所示。將構(gòu)成溫差電偶的金屬A、B的另一端點(diǎn)都放入溫度to為已知的恒溫物質(zhì)(例如冰水)中。用兩根同樣材料的導(dǎo)線分別將

A、B在恒溫槽中的一端引入電位差計(jì)的補(bǔ)償回路中，便可以測(cè)其溫差電動(dòng)勢(shì)。根據(jù)事先標(biāo)定的曲線和數(shù)據(jù)，即可知道測(cè)溫端的溫度t。二、 溫差電偶的定標(biāo)用實(shí)驗(yàn)測(cè)定溫差電動(dòng)勢(shì)與測(cè)溫端溫度的關(guān)系曲線，稱為溫差電偶的定標(biāo)。利用已知的幾個(gè)固定點(diǎn)溫度作為已知溫度，測(cè)出溫差電偶在這些已知溫度下的電動(dòng)勢(shì)，用這些數(shù)據(jù)，求出a、b……等常數(shù)。三、 連接儀器將T型鋁支架固定在底座上；將熱電偶的冷端t°慢慢置于約保溫裝置三分之二深的銅管中，熱端t慢慢放入到有三分之二自來水的加熱器裝置