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不良导体不良导体 导热率的测量导热率的测量 大学物理实验 编制：郑小秋 缪萍 预备知识 实验原理 操作指南 基本要求 简介 简 介 热导率（导热系数）是反映材料导热 性能的物理量。在科学实验和工程技术中 对材料的热导率常用实验的方法测定。大 体上分为稳态法和动态法。本实验采用稳 态法测量不良导体热导率。通过实验我们 可以加深对热传导规律的理解，体会使用 参量转换法的设计思想，掌握用温度传感 器测量的方法。 返回 预备知识 热传导定律:如果热量沿着x方向传导，那 么在x轴上任意位置x0处取一个垂直截面S （如图），以 表示在x处的温度梯度，以 表示在该处传 热率（单位时间通 过截面S的热量）， 式中负号表示热量从高温区向低稳区传 导（即传导的方向与温度梯度的方向相 反）。式中比例系数极即为热导率，亦 称导热系数。 那么热传导定律可以表示成 返回 设计思路 本实验的关键是给样品造成一个稳定 的传热状态（如图）在此状态下，温度梯 度 T1、T2是样品上下表面的稳定温度，h是样品 的厚度。 样品的传热速率 热导率 返回 操作指南 一、实验装置 测温电路 AD590 5K 测量端 二、操作步骤 1.用游标卡尺测量样品和铜板的几何尺寸 。 2.安装仪器，连接电路。 3.接通电源，加热。将输出电压调至180V， 每隔3分钟读一次温度数值 和 ，若在 5分钟内，样品上下表面的温度基本保持不 变，可认为达到稳定传热状态，记下此时 的 和 4.抽出样品，让加热筒贴近散热盘继续 加热待下铜板的温度上升到比 T2高10 左右，移去加热筒，让下铜板自然冷却 ，每隔30秒记录一次温度值，直至下铜 板温度降到比T2低10左右。 返回 三、注意事项 1.实验过程中不要接触红外灯和加热筒 ，以免烫伤。 2.电源加热电压不要超过200V，以免烧 焦样品。 3.测温电路电源电压一般不超过5V，否 则可能烧坏AD590。 返回 基本要求 一、数据记录 散热铜盘质量m=_Kg 黄铜的比热c=_ 稳定状态时T1=_， T2=_ 样品尺寸 123 5 4 DP(cm) hP(cm) DB(cm) hB(cm) 平均 t(s) T(K) 12345678 散热铜板冷却过程 二、要求 1.用作图法求出散热铜板的冷却速率。 2.计算样
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