固體線膨脹系數(shù)的測量

1、2021 年_5月 15 日第_13_ 周星期上午口 下午口大學(xué)物理仿真實驗報告固體線膨脹系數(shù)的測量院系名稱：理學(xué)院專業(yè)班級： 應(yīng)用物理1101班姓名：陳孟坷學(xué)號：202121020216固體線膨脹系數(shù)的測量一、實驗?zāi)康? 測定銅管的線膨脹系數(shù)。2. 學(xué)會用光杠桿的方法測量微小長度的變化 。二、實驗原理通常體膨脹系數(shù)是線膨脹系數(shù)的3固體的線膨脹系數(shù)和體膨脹系數(shù)是固體熱學(xué)特性的重要參數(shù),倍左右，本實驗主要介紹固體線膨脹系數(shù)的測量方法。線膨脹是指材料在受熱膨脹時，在一維方向上的伸長。在一定的溫度范圍內(nèi)，固體受熱后，其長度都會增加，設(shè)物體原長為 L,由初溫ti加熱至末溫t2，物體伸長了 L,那么線膨

2、脹系數(shù)滿 足:L L t2 t1即LL t2 ti上式中 L是個極小的量，我們采用光杠桿測量。 光杠桿法測量 L :如下列圖見教材楊氏模量原理l b2 b1l _k2DL t2 t12DL當(dāng)金屬桿伸長 L時，從望遠(yuǎn)鏡中叉絲所對標(biāo)尺刻度前后為bi、b2,這時有 那么固體線膨脹系數(shù)為 2b2 b, I2DI b2 d2DL t2 t.2DL kD三、實驗儀器 尺讀望遠(yuǎn)鏡、米尺、固體線膨脹系數(shù)測定儀、銅棒、光杠桿、溫度計 四、實驗內(nèi)容及步驟1、在實驗界面單擊右鍵選擇“開始實驗2、調(diào)節(jié)平面鏡至豎直狀態(tài)3、翻開望遠(yuǎn)鏡視野，并調(diào)節(jié)方位、聚焦、目鏡使得標(biāo)尺刻線清晰，且中央叉絲讀數(shù)為 0.0mm4、單擊銅棒測

3、量長度，單擊溫度計顯示銅棒溫度，翻開電源加熱，記錄每升高度時標(biāo)尺讀數(shù)直至溫度升高到 90度止5、單擊卷尺，分別測量I、D,6以t為橫軸，b為縱軸作b-t關(guān)系曲線，求直線斜率k7、代入公式計算線膨脹系數(shù)值五、實驗數(shù)據(jù)記錄與處理1.望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡視野2.截圖OBOttoooofl987654321 一-三三三三=_-三一三三三一=_-=一三三三一三三三= =3測量II=6.16cm4. b-t關(guān)系曲線絨性系列即K=0.372 mm/ C5測量DD=190.45 cm6計算l=6.16cmL=59.0cmD=190.45cmK=0.372mm/C帶入計算得：l b2 b1l51k 1.02 10 5 C 12DL t2 t12DL六、思考題1. 對于一種材料來說，線脹系數(shù)是否一定是一個常數(shù)？為什么?答：是，線膨脹系數(shù)是由材料本身所具決定的。2. 你還能想出一種測微小長度的方法，從而測出線脹系數(shù)嗎？答： 可以，還以利用材料伸長所帶來的本身電阻的變化，用傳感器將其微小的變化通過屏顯加以顯示，以此到達(dá)直觀的 測微小長度的目地。3 引起