固体线膨胀系数的测定实验总结大学物理实验

1 / 8 固体线膨胀系数的测定实验总结大学物理实验 大学物理仿真实验报告 固体线膨胀系数的测量 院系名称：专业班级：姓 名： 学 号： 固体线膨胀系数的测量 一、实验目的 1.通过实验环境模拟培养动手能力、学习实验能力、深化物理知识 2.利用仿真实验方法测定金属棒的线胀系数 二、实验原理 2 / 8 1材料的热膨胀系数 线膨胀是材料在受热膨胀时，在一维方向上的伸长。在一定的温度范围内，固体受热后，其长度都会增加，设物体原长为 L，由初温 t1 加热至末温 t2，物体伸长了 L, 则有 ?L?L?t2?t1? 此式表明，物体受热后其伸长量与 温度的增加量成正比，和原长也成正比。比例系数称为固体的线胀系数。一般情况下，固体的体胀系数为其线胀系数的3 倍。 2线胀系数的测量 在式中 L 是个极小的量，这样微小的长度 变化，普通米尺、游标卡尺的精度是不够的，可采用千分尺、读数显微镜、光杠杆放大法、光学干涉法等。考虑到测量方便和测量精度，我们采用光杠杆法测量。光杠杆系统是由平面镜及底座，望远镜和米尺组成的。光杠杆放大原理如下图所示： 3 / 8 当金属杆伸长 L 时，从望远镜中叉丝所对标尺刻度前后为b1、 b2，这时有 带入式得固体线膨胀系数为： 三、实验仪器 热膨胀系数测定仪 (尺读望远镜、米尺、固体线膨胀系数测定仪、铜棒、光杠杆、温度计等 ) 四、实验内容及步骤 1、在实验界面单击右键选择 “ 开始实验 ” 2、调节平面镜至竖直状态 4 / 8 3、打开望远镜视野，并调节方位、聚焦、目镜使得标尺刻线清晰，且中央叉丝读数为 4、单击铜棒测量长度，单击温度计显示铜棒温度，打开电源加热，记录每升高 10 度时标尺读数直至温度升高到 90 度止 5、单击卷尺，分别测量 l、 D， 大学物理实 验 报 告 实验时间 XX 年 10 月 8 日 第 7 周 土木学院 学院 班级学号 * 姓名 王小二 组号 18 指导教师 陈德彝 分数 大学物理仿真实验报告 固体线膨胀系数的测量 院系名称：信息科学与工程学院 专业班级： 电子信息 工程 姓 名： 蔡加强 5 / 8 学 号： 201646830523 固体线膨胀系数的测量 一、实验目的 1、测定金属棒的线胀系数 2、学习一种测量微小长度的方法 二、实验原理 固体的线膨胀系数和体膨胀系数是固体热学特性的重要参数，通常体膨胀系数是线膨胀系数的 3 倍左右，本实验主要介绍固体线膨胀系数的测量方法。 线膨胀是指材料在受热膨胀时，在一维方向上 的伸长。在一定的温度范围内，固体受热后，其长度都会增加，设物体原长为 L，由初温 t1 加热至末温 t2，物体伸长了 L ，则线膨胀系数满足： ?L?L?t2?t1? 6 / 8 ?L Lt2?t1 即 ? 上式中 L 是个极小的量，我们采用光杠杆测量。 光杠杆法测量 L ：如下图 2 当金属杆伸长时，从望远镜中可读出待测杆伸长前后叉丝所对标尺的读数 b1、 b2，这时有 b2?b1?D 则固体线膨胀系数为： 三、实验仪器 7 / 8 尺读望远镜、米尺、固体线膨胀系数测定仪、铜 棒、光杠杆、温度计。 四、实验内容及步骤 1、在实验界面单击右键选择 “ 开始实验 ” 2、调节平面镜至竖直状态 3、打开望远镜视野，并调节方位、聚焦、目镜使得标尺刻线清晰，且中央叉丝读数为 3 4、单击铜棒测量长度，单