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文档简介
金属线胀系数的测量,力热实验,实验目的,1.了解固体膨胀遵循的规律; 2.掌握光杠杆测量微小变化量的原理; 2.用控温式固体线胀系数测定仪测量铜管的线胀系数;,实验仪器,控温式固体线胀系数测定仪如右图; 光杠杆;尺读望远镜;钢卷尺;游标卡尺.,实验原理,当固体温度升高时,分子间的平均距离增大.由于热膨胀而发生长度变化的现象叫做固体的线膨胀.固体长度变化的大小取决于温度改变的大小、材料的种类和材料原来的长度。 固体长度一般随温度的升高而增加,长度和温度之间的关系为: l0为t=0时固体的长度;、与物质有关的系数 常温下,取l= l0 (1+t);线胀系数,根据上述分析,我们得到如下关系式:其中温度的变化量为t时,固体的伸长量为l且很小.,光杠杆测量微小长度原理,其中光杠杆的放大倍数为2D/b.如果D=1500mm,b=50mm,则2D/b=60.由此可见光杠杆的放大倍数是十分可观的.,实验内容及要点,1.清楚本实验原理,分析本实验的可能误差,确定实验详细操作步骤及减少误差的措施;2.测定室温t1及铜管长度3.调节光杆与尺读望远镜系统确定N0; a.平面镜成像原理; b.光杠杠的原理; c.望远镜工作原理;(视场小) d.确定平面镜3足的位置,确定调节方法及步骤; e.调节标尺及望远镜,观察到清晰标尺的像;4.设置铜管加热的高温点t2(通常在100摄氏度); 5.利用在铜管加热过程中的时间测D;,6.在铜管温度达到t2瞬间,记录N;7.测光杠杆d;8.以上述数据列表;9.计算;10.根据的测量值与标准值求百分误差;,实验注意事项,1.粗调节望远镜标尺装置,使之与光杠杆等高,可采取估望远镜镜身描准的方法,再调节光杠杆镜面垂直,使望远镜镜身和标尺在平面镜子中的虚像在一条直线上. 2.望远镜目镜使能清晰看到十字叉丝.再调节物镜,并适当移动标尺系统,直到清晰看到标尺像,并使之处于视场中部,保证望远镜系统无视差. 3.在测量过程中,要注意保持光杠杆及望远镜位置的稳定.4
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