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固体线膨胀系数的测定实验报告 学院 实验报告 年级 专业 实验日期 年 月 日 姓名 实验题目 固体线膨胀系数的测定 一、实验目的 1、测量铁、铜、铝棒的线膨胀系数。 2、测量其它固体物质的线膨胀系数 3、分析影响测量精度的诸因素。 、掌握使用千分表和温度控制仪的操作方法。 物质在一定温度范围内，原长为l的物体受热后伸长量Δl与其温度的增加量Δt近似成正比，与原长l也成正比，即：Δl =αlΔt。式中α为固体的线膨胀系数。 三、实验仪器 FD-LEA线膨胀系数测定仪，金属棒（铁、铜、铝棒）。 实验操作 1、接通各接口； 2、安装千分表及调零； 3、通电，设定加热温度，开始加热。 4、等千分表的读数基本稳定，读和对应的温度值。 5、更换不同的金属棒样品，分别测量和对应的温度值。 五.数据记录与处理 被测金属圆棒:直径Φ8mm,长l=400mm 铝的线膨胀系数理论值：2.30E-05 t0/℃ 30.6 30.6 30.6 30.6 30.6 t/℃ 50.4 54.8 60.2 65.4 70.2 △t/℃ 19.8 24.2 29.6 34.8 39.6 △l/mm 1.735E-01 2.239E-01 2.671E-01 3.170E-01 3.642E-01 2.19E-05 2.31E-05 2.26E-05 2.28E-05 2.30E-05 百分误差 1.3% 金属铝的Δl-Δt图 取A（29.6，0.02671）、B（39.6，0.03642）两点计算斜率，斜率 所以:铜的线热膨胀系数 百分误差: 取最佳值： ,, 对不确定度： 最好的表达结果是 算百分误差的标准值是哪个？ 答：教材中：“物质在一定温度范围内，原长为l的物体受热后伸长量Δl与其温度的增加量Δt近似成正比，与原长l也成正比”，既理论上，在一定温度范围内，α为常数，但严格来说，α是随温度而变的。通常以20℃时为准。所以算百分误差时与20℃时线膨胀系数做比较。 （想想看：为什么短针不需在0处？若短针小于0，会怎样？）?伸为什么要在t和l稳定的时候才能读数？ 答：金属受热膨胀时，有一定的反应时间，所以要等l稳定。为保证样品的温度达到设定值，而预高些。 低导热体的作用是什么？与被测物接触的一端为什么是尖的？ 答：低热导体的作用是使样品与千分表之间不导热，保护千分表。形状做成尖的，接触面积最小了，减少样品与千分表的热传递。 第 1 页 共 3 页 这个是总的百分误差 由图求斜率的过程要写出 B A 图的要求参照非平衡电桥的 相对误差取2位：2.2％ 答： 答：