线胀系数实验报告.doc

. . . .南昌大学物理实验报告 课程名称： 大学物理实验 实验名称： 金属线胀系数的测定 学院： XXXX学院 专业班级： XXX班 学生姓名： XXX 学号： XXXXX4 实验地点： 基础实验大楼 座位号： XX 实验时间： 第 周星期四上午三四五节课 一、实验目的： 1、 测量金属杆线膨胀系数。 2、 学会用千分表测量长度的微小增量 二、实验原理： 一半固体的体积或长度，随温度的升高而膨胀，这就是固体的热膨胀。绝大多数的固体材料，其长度是随温度的升高二增加的，这一现象称为线膨胀，设物体的温度改变为t 时其长度改变量为L，如果t 足够小，则t 和L 成正比，并且也与物体原长 L 成正比，因有此 L=Lt 上式中比例系数称为固体线膨胀系数，其物理意义是温度每升高 1时物体的伸长 量与它在 0时长度之比。设在温度为 0时，固体长度为 L0，当温度升高为 t 时，其长 度为 L1，则有 （L1-L0）/L0=t 即 Lt=L0（1+t） 如果金属杆在温度为 t1，t2 时，其长度分别为 L1，L2 则可得出 L1=L0（1+t1） L2=L0（1+t2） 将式（5-3）代入式（5-4），又因 L1 与 L2 非常接近，所以 L2/L11，于是可得如下结果： L 2- L1= L1(t2 - t1) 由上式，测得 L1，L2，t1 和 t2，就可求得的值。 三、实验仪器： 1.加热箱 2.恒温控制仪3.千分表四、实验内容和步骤： 1.接通电加热器与温控仪输入输出接口和温度传感器的航空插头。 2.测出金属杆的长度 L1（本实验使用的金属杆长度为 400mm），使其一端与隔热顶尖紧密接触。 3.调节千分表带绝热头的测量杆，使其刚好与金属杆的自由端接触，记下此时千分表的读数 N1。 4.接通恒温控制仪的电源，设定需要加热的值，一般可分别增加温度为 20、30、 40、50，按确定键开始加热。注视恒温控制器，每隔 3读一次读数，同时读出千分表的示数，将相应的读数 t2,t3,，tn，n2，n3,，nn 记在表格里。 T1 T2T3T4T5tn /15 20 2530 35 nn /mm 0.00870.02440.04430.0883 0.1051 T6T7 T8 T9 T10 tn / 4045 5055 60 0.13500.1558 0.1778 0.21020.2485 六、 误差分析： 1.就是温度的影响。每一种材料都有它的温度膨胀系数，温差越大对它的影响也越大。2.就是测量仪器的不精密。 3.千分表度数时视线角度不垂直。4.读取数据时，不够迅速，导致误差。 不确定度计算七、思考题： 1.如果温度已上升超过你计划的一两个读数，可你还没来得及记录时，实验是否可以继续进行下去？为什么？答：我认为可以继续，但是不能再使用逐差法，应为间隔已不均匀，此时应该使用作图法完成数据处理2.如果因故实验需要重新做，然而接近室温时温度下降的非常缓慢，有无必要用冷水把仪器冷却至室温后再做？答：我认为没有必要。可以重新选择实验开始温度 3.与用蒸汽加热，仪器竖直放置、只测始末两个数据比较优缺点。 答：n 蒸汽加热较不经济，但热效率和热利用率要高很多，不会存在因加热管结垢（间接加热）而出现传热效果不好的情况 n 仪器竖直放置会存在自身重力的影响，影响测量结果。 n 只测始末数据，没有充分利用数据，数据数量少，偶然误差大 七、 实验总结1.本次实验的原理比较简单，操作其实也并不复杂。但是在加热过程中需要较长的时间，而且必须时时注意温度的变化，这需要我们有一定的耐心。2.再进一步深入了解了逐差法分析数据的方法。3.了解到了科学试验的严谨性。八、 附上原始数据： 1. 若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。2. 若不是心宽似海，哪有人生风平浪静。在纷杂的尘世里，为自己留下一片纯静的心灵空间，不管是潮起潮落，也不管是阴晴圆缺，你都可以免去浮躁，义无反顾，勇往直前，轻松自如地走好人生路上的每一步3. 花一些时间，总会看清一些事。用一些事情，总会看清一些人。有时候觉得自己像个神经病。既纠结了自己，又打扰了别人。努力过后，才知道许多事情，坚持坚持，就过来了。4. 岁月是无情的，假如你丢给它的是一片空白，它还给你的也是一片空白。岁月是有情的，假