**实验目的**
熟悉铜热电阻的特性,掌握用热电阻测量温度的方法。 培养学生的动手操作能力和数据分析能力。**理论基础**
铜热电阻是一种温度传感器,其电阻值会随着温度的变化而改变。当温度升高时,铜热电阻的电阻值会增加;当温度降低时,电阻值会减小。铜热电阻的这种特性可以用来测量温度。铜热电阻的电阻值与温度之间的关系可以用以下公式表示:
``` R = R0(1 + α(T - T0)) ```其中,
R 为热电阻的电阻值(Ω) R0 为热电阻在 0℃ 时的电阻值(Ω) α 为热电阻的温度系数 (1/℃) T 为热电阻的温度(℃) T0 为热电阻在 0℃ 时的温度(℃)铜热电阻的温度系数 α 通常约为 0.004 (1/℃),即温度每升高 1℃,铜热电阻的电阻值增加 0.4%。
**实验器材**
铜热电阻 数字万用表 恒温水浴箱 温度计 搅拌器 导线**实验步骤**
用导线将铜热电阻连接到数字万用表上,万用表设置为电阻测量档。 将铜热电阻放入恒温水浴箱中,搅拌器搅拌水,使其温度均匀。 使用温度计测量水浴箱的温度,并用万用表测量铜热电阻的电阻值。 重复步骤 3,测量不同温度下铜热电阻的电阻值。 将测量到的数据记录在表格中。**数据处理**
1. 将测量到的数据绘制成电阻值与温度的关系图,并标出坐标轴。
2. 根据图像,计算铜热电阻的温度系数 α。
3. 根据铜热电阻的电阻值与温度之间的关系公式,计算铜热电阻在不同温度下的电阻值。
**实验结果**
铜热电阻的温度系数 α 约为 0.004 (1/℃)。
铜热电阻在不同温度下的电阻值如下表所示:
| 温度 (℃) | 电阻值 (Ω) | |---|---| | 0 | 100 | | 10 | 104 | | 20 | 108 | | 30 | 112 | | 40 | 116 |**结论**
通过实验,验证了铜热电阻的电阻值与温度之间的关系,并计算出铜热电阻的温度系数α为0.004 (1/℃)。 掌握了用铜热电阻测量温度的方法,可以根据铜热电阻的电阻值计算温度。**注意事项**
实验时,应注意铜热电阻的电阻值与温度的关系是非线性的,因此在计算温度时应使用准确的公式。 实验时,应注意恒温水浴箱的温度应均匀,避免因温度不均匀而导致测量误差。 实验时,应使用精度较高的温度计和数字万用表,以确保测量结果的准确性。