金屬線脹系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)5金屬線脹系數(shù)的測(cè)定金屬線脹系數(shù)的測(cè)定測(cè)量固體的線脹系數(shù)，實(shí)驗(yàn)上歸結(jié)為測(cè)量在某一問(wèn)題范圍內(nèi)固體的相對(duì)伸長(zhǎng)量。此相對(duì)伸長(zhǎng)量的測(cè)量與楊氏彈性模量的測(cè)定一樣，有光杠桿、測(cè)微螺旋和千分表等方法。而加熱固體辦法，也有通入蒸氣法和電熱法。一般認(rèn)為，用電熱絲同電加熱，用千分表測(cè)量相對(duì)伸長(zhǎng)量，是比較經(jīng)濟(jì)又準(zhǔn)確可靠的方法。1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)會(huì)用千分表法測(cè)量金屬桿長(zhǎng)度的微小變化。2.測(cè)量金屬桿的線膨脹系數(shù)。2、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理一般固體的體積

2、或長(zhǎng)度，隨溫度的升高而膨脹，這就是固體的熱膨脹。設(shè)物體的溫度改變時(shí)，其長(zhǎng)度改變量為如果足夠小，則與成正比，并t?L?t?t?L?且也與物體原長(zhǎng)成正比，因此有L（1）tLL????式（1）中比例系數(shù)稱為固體的線膨脹系數(shù)，其物理意義是溫度每升高1℃時(shí)?物體的伸長(zhǎng)量與它在0℃時(shí)長(zhǎng)度之比。設(shè)在溫度為0℃時(shí)，固體的長(zhǎng)度為當(dāng)0L溫度升高為℃時(shí)，其長(zhǎng)度為，則有ttLtLLLt???00)(即（2）)1(0tLLt???如果金屬桿在溫度為，時(shí)，其長(zhǎng)度分

3、別為，，則可寫出1t2t1L2L（3）)1(101tLL???(4))1(202tLL???將式（3）代入式（4），又因與非常接近，所以，于是可得到如1L2L112?LL下結(jié)果：（5）)(12112ttLLL????由式（5），測(cè)得，，和，就可求得值。1L2L1t2t?3、儀器介紹儀器介紹（1）加熱箱的結(jié)構(gòu)和使用要求1.結(jié)構(gòu)如圖51。4.當(dāng)數(shù)字達(dá)到設(shè)定值時(shí)，即可按確定鍵，開(kāi)始對(duì)樣品加熱，同時(shí)指示燈會(huì)閃亮，發(fā)光頻閃與加熱速率成正比。5.確

4、定鍵的另一用途是可作選擇鍵，可選擇觀察當(dāng)時(shí)的溫度值和先前設(shè)定值。6.實(shí)驗(yàn)者如果需要改變?cè)O(shè)定值可按復(fù)位鍵，重新設(shè)置。4、實(shí)驗(yàn)步驟1.接通電加熱器與溫控儀輸入輸出接口和溫度傳感器的航空插頭。2.測(cè)出金屬桿的長(zhǎng)度(本實(shí)驗(yàn)使用的金屬桿的長(zhǎng)度為400mm)，使其一端與隔1L熱頂尖緊密接觸。3.調(diào)節(jié)千分表帶絕熱頭的測(cè)量桿，使其剛好與金屬桿的自由端接觸，記下此時(shí)千分表的讀數(shù)。1n4.接通恒溫控制儀的電源，先設(shè)定需要加熱的值為30℃，按確定鍵開(kāi)始加熱，

5、在達(dá)到設(shè)定溫度后降溫至室溫，降溫時(shí)也應(yīng)讀數(shù)。注視恒溫控制儀，每隔3℃讀一次讀數(shù)，同時(shí)讀出千分表的示數(shù)，將相應(yīng)的讀數(shù)，2t，…，，，，…，，，，…，，，，…，記在表格3tnt2n3nnn2n?3n?nn?2n3nnn里。（其中=（）2）nnnnnn?5.顯然，金屬桿各時(shí)刻上升的溫度是，，…，，相應(yīng)的伸長(zhǎng)量是2t1t3t1tnt1t，，…，，則式（5）可表示為2n1n3n1nnn1n=1nnn?)(11ttLn??即tLnttLnnnn??