大學(xué)物理線脹系數(shù)實(shí)驗(yàn)報告

1、.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報告 課程名稱： 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)名稱： 金屬線脹系數(shù)的測定 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.學(xué)會用千分表法測量金屬桿長度的微小變化2.測量金屬桿的線膨脹系數(shù)二、實(shí)驗(yàn)原理：一般固體的體積或長度，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t時，其長度改變量為L,如果t足夠小，則t與L成正比，并且也與物體原長L成正比，因此有D L=aLt上式中比例系數(shù)a稱為固體的線膨脹系數(shù)，其物理意義是溫度每升高1時物體的伸長量與它在0時長度之比。設(shè)在溫度為0時，固體的長度為L0,當(dāng)溫度升高為t時，其長度為Lt，則有 (Lt-L0)/L0=at，即Lt=L0(1+at)。如果金屬桿在溫度為t1，t

2、2時，其長度分別為L1，L2，則可寫出 L1=L0(1+at1)（3）L2=L0(1+at2) (4)將式（3）代入式（4），又因L1與L2非常接近，所以L2/L11,于是可得到如下結(jié)果：a=（L2-L1）/L1/(t2-t1),由上式，測得L1，L2，t1和t2，就可求得a值。三、實(shí)驗(yàn)儀器：加熱箱，恒溫控制儀，金屬線膨脹系數(shù)測量儀。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟：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.設(shè)置好溫度控制器加熱溫度為80：金屬管加熱溫度設(shè)定值可根據(jù)金屬管所需要的實(shí)際溫度值設(shè)置。3.當(dāng)被測介質(zhì)溫度為t1時，讀出千分表數(shù)值L1，記入表2中。接著在溫度每隔5C時，記錄對應(yīng)的

3、千分表讀數(shù)。4.依次記錄12組數(shù)據(jù)。5.用逐差法求出溫度每升高5金屬棒的平均伸長量，由公式即可求出金屬棒線膨脹系數(shù)。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與處理：1.逐差法：2.坐標(biāo)法：aL=k=斜率=0.0075所以a=0.0075/400=1.875*10-5(/)六、誤差分析：出現(xiàn)誤差的原因：1. 溫度的影響,每一種材料都有它的溫度膨脹系數(shù),溫差越大對它的影響也越大。2. 測量儀器的不精密，讀數(shù)時未能迅速讀取。3. 碰撞造成了系統(tǒng)的不穩(wěn)定。4. 熱量在空氣中的流失。5. 儀器使用時間過長，傳感器不靈敏。七、思考題：1.線脹系數(shù)的意義是什么？答：線脹系數(shù)是固態(tài)物質(zhì)的溫度改變1c時，其長度的變化與它在0c時的長度之比。2.如果溫度超過計劃記錄的讀數(shù)，可是還沒來得及記錄，實(shí)驗(yàn)是否要繼續(xù)進(jìn)行下去？答：要繼續(xù)進(jìn)行下去?？梢赃x取接近計劃記錄讀