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测定铁-铜热电偶在结点间不同温度差时的电动势

作者:未知来源:《高中物理学生实验》时间:2006-5-2 15:54:28阅读:
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  仪器

  电势差计;2V蓄电池;插塞开关;旋塞开关;双向开关;两只0100Ω的电阻箱;滑动触头;干电池;标准电池(应附一个串联的大于10kΩ的固定电阻);检流计;冰块;0100℃的温度计(如果能获得0360℃的温度,则改用相应量程的温度计)。使铁-铜热电偶的结点升温的装置(可用电热器或机油槽,后者要把油放入铁制器皿或蒸锅里,不能放入玻璃容器里)。

  实验步骤

  第Ⅰ部分

  校准电势差计

  测定电势差计电阻线的电阻,设它为r。把电阻线XY接入图337所示的电路中。其中B2V蓄电池,K1是插塞开关,R1是一只电阻箱,R2是另一只电阻箱,XY是电势差计电阻线,C1是干电池,C2是与高值电阻R串联的标准电池,K2是双向开关,K3是旋塞开关,G是检流计,它的灵敏度控制装置未画出。

  调节R1R2均等于500r,转动K,把干电池接入电路,改变R2之值使得合上K3时检流计无偏转。

  转换K2的位置把标准电池接入电路,改变R2之值使得到K3瞬时地合上时检流计无偏转。

  这时,R两端的电压等于标准电池的电动势。设标准电池的电动势为ε只要R1500R,则电阻线XY两端的电压降为1500·ε。

  第Ⅱ部分

  测定热结点在不同温度时的温差电动势

  把热电偶的冷结点放在冰里,热结点放在电加热器的容器里,把电加热器的电源插头插到220V电源插座内,按图338连接电路,其中BK1R1R2XY都采用前面校准实验中给出的数据。

  T是热电偶,G是检流计,Z是滑动触头。如有必要,校准电势差计时用的电路还可以保留。设计一个既有热电偶电路又保留校准时的电路,即把这两部分合在一起的电路并不困难──一种方法是把滑动触头通过热电偶连到M点(见图337),合上K3后用Z寻找平衡点(这时K2C1C2都必须断开)。

  接通加热器的电源,让温度上升到比温度计能够准确记录的最高温度低40℃之后,通过接通和断开电源调节热结点的温度,直至接近温度计能够准确记录的最高温度。

  找出与最高温度对应的平衡点,记录XZ的长度和温度。逐步降低热结点的温度,取得一系列对应平衡点位置的观测数据和温度。

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