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文档简介

1,大学物理实验,技术物理系*金木兄弟,热导率的测量,2,实验内容,基本要求,实验简介,实验原理,3,热导率：描述物质热传导性质的一个物理量。,简介,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。,通过实验掌握用稳态法测量不良导体热导率的方法,体会使用参量转换法的设计思想，掌握用热点偶测量温度的方法。,4,实验原理,一热传导遵循的基本规律傅立叶定律：,传热速率Q/t与该平面所在处的温度梯度成正比，与平面面积S成正比。,热传导,注：该公式稳态法测量样品热导率的原理公式,5,二稳态法测不良导体的热导率：,原理公式：,稳态：经一段时间后，如果在样品的传热方向各截面的传热速率Q/t相同，那么样品内部将形成一个稳定的温度分布状态。稳态时样品上下温度将各自停留在某个温度。传热速率Q/t和温度梯度（dT/dt）是一个确定的值。,关键是使样品内部形成稳定的传热状态。,6,找稳态？,接通电源，打开主机底部小风扇，形成稳定的散热环境，将加热盘供电电压调到220V，加热10分钟，将加热盘供电电压调到110V，然后5分钟记录一组样品上下表面温度，若在10分钟内，样品上下表面温度不变，则样品达到稳态，记录（TA，TP）。,7,热电偶测温原理：,热电偶是利用温差电效应制成的测温元件，它是由两种不同的金属焊接而成的回路。当两接点a、b的温度不同时，在闭合回路中会产生电动势，该电动势称为温差电动势。,热电偶测温原理图,实验采用铜康铜热电偶，=4.2mv/100,怎样测温度？,8,稳态时样品内部形成稳定的温度分布，加热盘给样品加热多少热量，就有多少热量通过散热盘散出。,稳态时样品的传热速率=稳态时散热盘散热速率,注意：稳态时散热盘温度为TP，且只有下表面和侧面参与散热。,9,散热盘P的冷却曲线图,达到稳态后，将样品取下，让加热盘A与散热盘P直接接触，给散热盘加热。当散热盘P的温度比高出若干度后，移走加热盘A。散热盘P向周围散热，在散热盘散热的过程中，每秒记录一次散热盘温度，测得散热盘温度随时间变化的一组数据，利用该数据组绘制冷却曲线。,测量散热盘的散热速率,0.8mV0.mV,10,所有面参与散热的散热盘P的散热速率与其冷却速率的关系为：,部分面参与散热的散热盘P的散热速率与其冷却速率的关系为：,不良导体B的热导率为：,11,1调整仪器装置；,2控制实验条件以使样品尽快达到稳态，记录此时加热盘和散热盘温度；,3测量散热盘的散热过程，记录散热盘温度随时间变化的一组数据。,实验内容,12,电压表使用前要调零。测量散热盘散热过程前取出样品时，应先切断电源并注意防止烫伤。做完实验要整理好实验台，关掉所有电源。,注意事项,13,一、数据记录,样品尺寸（见实验台标签）稳态时加热盘TA=_，散热盘TP=_散热盘冷却过程,基本
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