温度计的制作朱正杰戴立岑泽

朽木易折，金石可镂。千里之行，始于足下。第页/共页《物理实验技能训练》实验报告题目温度计的设计与制作学院数理与信息工程学院班级物理123班姓名岑泽，朱正杰，戴立学号9，8，7任课教师郑建龙教师成绩二O一四年09月朽木易折，金石可镂。千里之行，始于足下。第页/共页温度计的设计与制作摘要：温度计的制作是浙江师范大学数理与信息工程学院物理系专业大二下物理实验技能训练(短学期)中的一个重点内容，对提高物理本科生的实验技能，动手操作能力具有重要作用。我们这次制作的温度计不同于普通的温度计，而是电磁温度计，是用一个电流表和一个热敏电阻组合而成，在制作的过程中考验了学生的动手能力，培养了学生的创新思维。关键词：温度计、电流表、变压器、定标1实验背景温度计是一种可以确切的判断和测量温度的仪器，分为指针温度计和数字温度计。其设计原理为利用固体、液体、气体受温度的变化而产生热涨冷缩的现象。或者因温度的变化而产生导电性的变化，我们这次做的温度计就是利用这点做的电磁温度计。最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略（1564～1642）发现的。他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管，另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热，然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化，玻璃管中的水面就会上下移动，按照移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。温度计有热胀冷缩的作用所以这种温度计，受外界大气压强等环境因素的影响较大，所以测量误差较大。而如今温度计已经有了很大的发展，固体温度计、液体温度计、气体温度计以及数字温度计，不仅在体型上有了很大的缩小，而且精度也有了很大的提升。2温度计的制作概述1.1制作材料制作仪器材料电源电源插头、变压器、二极管、发光二极管、电容、电阻、稳压器电流表外壳、内芯、线圈、指针、游丝、螺丝钉、小铁片温度计设计电路总阻值100Ω的滑动变阻器、开关、热敏电阻、1.2制作要求要求1：制作一个5伏的直流电源；要求2：电流表接入电路后指针可以摆动，断电后可以疾驰恢复；要求3：温度计可以在30℃到60℃之间在电流表上显示。1.3制作原理步骤一，变压。我们将一个插头的末端剪开，找出零线、火线，并分离接入变压器的红线的一段，这样我们就可以在变压器的蓝线那里得到一个7.5伏的交流电。（如图1）步骤二，将交流电变为直流电。将步骤一最后产生的7.5伏交流电接入ab端，先用四个二极管将交流电变为直流电，然后接两个电容用于滤波，使电流稳定，稳压器将7.5伏变为延续的5伏直流电，再接两个电容用于进一步滤波，最后一个发光二极管用于显示电路是否通电。最后可以在cd两端获得5伏直流电，c端为电源正极。以下是我们的实物图：图3图4步骤三，制作指针式电流表。制作电流表的原理为通电导体在磁场中受到力的作用。首先，电流表的内部为一个有着特定形状的磁铁，一个线圈套在磁铁上，并用游丝衔接磁铁与线圈，因为游丝为螺旋状，当线圈通入电流后，受到磁场力的作用，发生转动，游丝产生形变，产生弹力与磁场力相抵消，当电流出现后，游丝的弹力又将线圈以及指针转回原处。步骤四，设计温度计电路。通过实验可知，30℃时热敏电阻的阻值约为1.8kΩ，60℃热敏电阻的阻值约为0.4kΩ，电流表的阻值约为1.5kΩ，电流表量程约为100。我们按照上图所示电路图衔接电路。通过实验测试定出滑动变阻器的阻值。步骤五，定标。定标实验数据如下：温度/℃电流表刻度35354042454750505558607365833反思与总结此次实验，制作温度计，对我们来说是一次不小的挑战。平时生活中我们常常见到的温度计大多都是利用物质的热涨冷缩原理制成的，而这次的电磁温度计利用的是热敏电阻随温度变化，阻值发生变化的原理制作。而这种电磁温度计以前根本没怎么接触过，所以一切都要从头开始。首先，在制作一个5伏直流电的时候，因为电路图已经获得，所以我们做要做的只是按照电路图焊接一下就可以了，相对来说比较容易，我们也是用了比较短的时光就制作好了这样一个5伏直流电源；之后要制作一个电流表，因为游丝实在太小，想要焊接它就得费一番功夫，这个是最难的一部分。总结这一部分，最重要的就是要有耐心；接下来就是自己设计一个电路，使之实现温度计的作用，这个电路图事先是没有的，要我们自己设计，因此我们还费了一番心思，我们设计了好几套电路，结果都实际值与理论值不符，宣告失败。到最后的