【报告】金属线胀系数的测定实验报告.docx

精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 试验 5 金属线胀系数的测定 测量固体的线胀系数，试验上归结为测量在某一问题范畴内固体的相对伸长量； 此相对伸长量的测量与杨氏弹性模量的测定一样， 有光杠杆，测微螺旋和千分表等方法；而加热固体方法，也有通入蒸气法和电热法；一般认为，用电热丝同电 加热，用千分表测量相对伸长量，是比较经济又精确牢靠的方法； 一，试验目的 学会用千分表法测量金属杆长度的微小变化； 测量金属杆的线膨胀系数； 二，试验原理 一般固体的体积或长度， 随温度的上升而膨胀， 这就是固体的热膨胀； 设物体的温度转变 t 时，其长度转变量为 L ,假如 t 足够小，就 t 与 L 成正比，并且也与物体原长 L 成正比，因此有 L L t （ 1） 式（ 1）中比例系数 称为固体的线膨胀系数，其物理意义是温度每上升 1℃时 物体的伸长量与它在 0℃时长度之比；设在温度为 0℃时，固体的长度为 L0 ,当温 度上升为 t ℃时，其长度为 Lt ，就有 (Lt L0 ) / L 0 t 精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 即 Lt L0 (1 t ) （2） 精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 假如金属杆在温度为 t1 ， t 2 时，其长度分别为 L1， L 2 ，就可写出 精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 L 1 L0 (1 t1) （ 3） 精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 L 2 L0 (1 t2 ) (4) 精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 将式（ 3）代入式（ 4），又因 L1 与L2 特别接近，所以， L 2 / L1 1 ,于是可得到如下 精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 结果：  L2 L1(t2  L1 t1)  （ 5） 精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 由式（ 5），测得 L1 ， L 2 ， t1 和t2 ，就可求得 值； 三，仪器介绍 （一） 加热箱的结构和使用要求 结构如图 5-1； 使用要求 ） 被测物体掌握于 8 400mm 尺寸； ） 整体要求平稳，因伸长量微小，故仪器不应有振动； ） 千分表安装须适当固定（以表头无转动为准）且与被测物体有良好的接触 （读数在 0.2~0.3mm处较为相宜，然后再转动表壳校零） ； ） 被测物体与千分表探头需保持在同始终线； （二） 恒温掌握仪使用说明 精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 面板操作简图，如图 5-2 所示； 图 5-2 当电源接通时，面板上数字显示为 FdHc，表示仪器的公司符号，然后即刻自动转向 A X X .X 表示当时传感器温度， 即t1 ；再自动转为 b .（ 表示等待设定温度）； 按升温键，数字即由零逐步增大至试验者所选的设定值，最高可选 80℃. 假如数字显示值高于试验者所设定的温度值，可按降温键，直至达到设定值； 当数字达到设定值时，即可按确定键，开头对样品加热，同时指示灯会闪亮， 发光频闪与加热速率成正比； 确定键的另一用途是可作挑选键，可挑选观看当时的温度值和从前设定值； 试验者假如需要转变设定值可按复位键，重新设置；四，试验步骤 接通电加热器与温控仪输入输出接口和温度传感器的航空插头； 测出金属杆的长度 L1 (本试验使用的金属杆的长度为 400mm)，使其一端与隔热 顶尖紧密接触； 调剂千分表带绝热头的测量杆，使其刚好与金属杆的自由端接触，登记此时千 分表的读数 n1 ； 精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 接通恒温掌握仪的电源， 先设定需要加热的值为 30℃，按确定键开头加热， 在达到设定温度后降温至室温，降温时也应读数；凝视恒温掌握仪，每隔 3℃读一 精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 次读数，同时读出千分表的示数，将相应的读数 t2 ， t3 ，?， tn ， n2 ， n3 ，?， 精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 n nn ， n2 ， n3 ，?， nn ， n2 ， n3 ，?， nn 记在表格里；（其中 nn = （ nn + nn ）/2 ） 5.明显，金属杆各时刻上升的温度是 t2 - t1 ，t3 - t1 ，?，t n - t1 ，相应的伸长量是 n2 - n1 ， n3 - n1 ，?， nn - n1 ，就式（ 5）可表示为 n