双臂电桥测金属线膨胀系数课件.ppt

四 误差分析 系统误差： 导体受热，电阻的电阻率不仅会变化长度也会发生变化， 金属电阻的测定存在一定的误差。 实验误差： 金属导热性很强，加热后测量导体的电阻时温度比测定仪测出的温度低。 双臂电桥测金属线膨胀系数 物理C101 赵鹏宇 孙亮赵林飞 一 实验设备 双臂电桥 电阻箱 检流计 电源 滑线变阻器 开关 导线FT-HX-I金属线膨胀系数测定仪等。 二 实验设计思想 固体受热后其长度的增加成为线性膨胀系数。研究表明，在一定温度范围里，原长L的物体，受热后其伸长量△L与其温度的增加量△T近似成正比，与原长L也成正比，即 △L=α△T 试中的比例系数α成为固体的线性膨胀系数，为测量的线性膨胀系数。我们将材料做成杆状。测量出受热前杆长L、受热后温度达到Ti时的伸长量△L和受热前后的温度To，Ti，则该材料在（To,ti）温度区的线性膨胀系数为 a=△L/L(Ti-T0) 线性膨胀系数的主要问题是如何测量伸长量△L。普通量具是测不准得的，可采用千分表、显微镜、光杠杆放大法、光学干涉法。但这些方法要求较高，故我们采用了测量其双臂桥测量电阻变化的方法倒过来求其△L R=PL/S P=Po(1+βTi) 其中β为电阻温度系数0.4%，Po为零度时铜的电阻系数，P为Ti温度时的电阻 a=△L/L(Ti-T0) L=RS/P Li=RiSi/Po(1+βTi) 由于半径R改变很小，△S可以忽 略不计即S=Si） a= (RiSi/Po(1+βTi) - RS/P)/△T 三 实验步骤 （1） 用游标卡尺测量导体的长度记录下来。 （2） 将一段圆形质地较软的导体（如铜电阻，把电阻的电压端接在电桥的P1，P2接线柱上，电流端接在电桥的C1，C2接线柱上。 （3）调节检流计指针在“零”位置，再将灵敏度调到最低位置。 (4) 测量电阻值时，调节顺序是在先粗调后细调，即先找倍率，再调节步进读数旋钮和滑线盘，直至电桥平衡并适当增加检流计灵敏度，Rx=倍率读数×（步进读数+滑线盘读数）测出待测电阻阻值，记录数据。 （5）打开实验仪电源，旋转“温度指示转换开关”指向“定温度档”，调节旋钮使数字表显示所需温度值Ti，打开加热开关，预热一段时间后，在细调设定温度至所需。 （6）观察温度变化，直至温度稳定在设定值附近的某一温度值Ti为止。让后测定该温度下的电阻值Ri。并依据公式求出Li。 （7）重复上述步骤，记录其他温度的电阻值。 注意；通过被测电阻的电流较大时，在测量过程中通电 时间应尽量短暂