物理实验作业温差电动势的测量.doc

华南农业大学实验报告专业班次 11 农学 1 班 组别 201130010110题目 温差电动势的测量 姓名 梁志雄 日期一、 实验目的1、 学会使用数字电压表或万用表测量热电偶的温差电动势；2、 了解热电偶的测温原理和方法二、 实验仪器热电偶、万用表、温度计、带温度显示的水浴锅、保温杯三、实验原理当两种不同的金属导线组成闭合回路时，若在两接头维持一温差，回路就会有电流和电动势产生，这就是塞贝克效应，其中的电动势称为温差电动势，利用塞贝克效应可测量温度；当温差不大时，有 ε=C(t-t 0)四、实验步骤1、 将万用表与热电偶上的红黑接线柱相连；2、 万用表测试前不需要调零，万用表应置于直流电压档的 200mV，读数时读出单位与此档保持一致；3、 将热电偶一端置于水浴锅中，另一端置于冷水瓶中，开始测量；4、 用温度计测量冷水瓶中水温，即热电偶冷端温度；5、 测量升温过程中不同温度差的电动势，从 67 摄氏度开始，每隔 4 摄氏度测量一次，至 95 摄氏度为止；6、 测量降温过程中不同温度的电动势，从九十五摄氏度开始，每隔四摄氏度测量一次，至六十七摄氏度为止7、 使热端处于任何一个温度下，测出当前的温度 tx 真 ，以及此温度下相应的电动势εx五、测量数据热端温度 t/℃ 67 71 75 79 83 87 91 93 T升温电动势 εt/mV 2.03 2.16 2.35 2.51 2.67 2.88 3.03 3.25 76℃降温电动势 εt/mV 1.92 2.08 2.26 2.43 2.60 2.77 2.95 3.15 EΕt 平均值 1.975 2.12 2.035 2.47 2.635 2.825 2.99 3.2 2.38冷水温度：20℃六、数据处理1、图解法求温差系数 C；选取第五个和第六组数据，按照公式 C=（ε2- ε1）/ （t2-t1）可以得出 C=0.04125mV/℃2、利用最小二乘法求温度系数 C，由线性分布图表中可以得知，C=0.0436 mV/℃，而相关系数为 r=0.9993 相关度极高，而 x 表示热端和冷端温差，y 则表示电动势3、根据线性分布图，根据 ε=2.38 求温差，代入现行方程求得温差是 56.76，转换成温度则是 77.6 摄氏度，十分接近测量值，而百分比误差为 1.3%，满足误差允许的范围。

七、思考题为什么当两种金属的接触点温度不同时会产生温差电动势？它与那些因素有关？当两种不同的金属导线组成闭合回路时，若在两接头维持一温差，回路就会有电流和电动势产生，这就是塞贝克效应，其中的电动势称为温差电动势，温差电动势与构成半导体的金属材料有关，与热冷端的温度差也有关系八、实验总结为了确保实验的准确性，在实验之前，要正确连接好电路，调试好仪器；其次在操作仪器的时候，要预先设定好合适的温度，防止加热多度；最好，由于本次实验是在敞开环境中进行，而且伴随升温和降温过程，所以在加热或降温过程中，不要把该在锅上的盖子掀开。