电热法测固体的线胀系数实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划电热法测固体的线胀系数实验报告　　南昌大学物理实验报告　　学生姓名：学号：专业班级：班级编号：实验时间：13时00分第4周星期三座位号：教师编号：T037成绩：　　实验5金属线胀系数的测定　　测量固体的线胀系数，实验上归结为测量在某一问题范围内固体的相对伸长量。此相对伸长量的测量与杨氏弹性模量的测定一样，有光杠杆、测微螺旋和千分表等方法。而加热固体办法，也有通入蒸气法和电热法。一般认为，用电热丝同电加热，用千分表测量相对伸长量，是比较经济又准确可靠的方法。　　一、

2、实验目的　　1.学会用千分表法测量金属杆长度的微小变化。2.测量金属杆的线膨胀系数。　　二、实验原理　　一般固体的体积或长度，随温度的升高而膨胀，这就是固体的热膨胀。设物体的温度改变?t时，其长度改变量为?L,如果?t足够小，则?t与?L成正比，并且也与物体原长L成正比，因此有　　?L??L?t目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　式中比例系数?称为固体的线膨胀系数，其物理

3、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，固体的长度为L0,当温度升高为t℃时，其长度为Lt，则有　　(Lt?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，则可写出　　L1?L0(1??t1)L2?L0(1??t2)(4)　　将式代入式，又因L1与L2非常接近，所以，L2/L1?1,于是可得到如下结果：　　??　　L2?L1　　L1(t2?t1)　　由式，测得L1，L2，t1和t2，就可求得?值。　　三、仪器介绍　　加热箱的结构和使用要求1.结构如图5-1。　　2.使用要求　　被测物

4、体控制于?8?400mm尺寸；　　整体要求平稳，因伸长量极小，故仪器不应有振动；　　千分表安装须适当固定且与被测物体有良好的接触；被测物体与千分表探头需保持在同一直线。恒温控制仪使用说明面板操作简图，如图5-2所示。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　图5-2　　1.当电源接通时，面板上数字显示为FdHc，表示仪器的公司符号，然后即刻自动转向AXX.X表示当时传感器温度，

5、即t1。再自动转为b??.。　　2.按升温键，数字即由零逐渐增大至实验者所选的设定值，最高可选80℃.　　3.如果数字显示值高于实验者所设定的温度值，可按降温键，直至达到设定值。4.当数字达到设定值时，即可按确定键，开始对样品加热，同时指示灯会闪亮，发光频闪与加热速率成正比。　　5.确定键的另一用途是可作选择键，可选择观察当时的温度值和先前设定值。6.实验者如果需要改变设定值可按复位键，重新设置。四、实验步骤　　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的长度为400mm)，使其一端与隔热顶尖紧密接触。　　3

6、.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。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　4.接通恒温控制仪的电源，设定需要加热的值为65℃，按确定键开始加热，在达到设定温度后降温至室温，降温时也应读数。注视恒温控制仪，每隔5℃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，　　?，…，nn?，2，

7、3，…，n记在表格里。?）/2）?，n3可表示为　　n?n1=?L1(tn?t1)　　即??　　n?n1?n　　?　　L1(tn?t1)L1?t　　由此可知，线膨胀系数?是以n-n1为纵坐标、以tn-t1为横坐标的实验曲线的斜率。把各测量值填入下表，作n-n1与tn-t1的曲线，先算出?L1，再求出?。另外还可根据式来计算出?。因为长度的测量是连续进行的，故用逐差法对?n进行处理。　　五、实验数据　　六、数据处理　　1.图像法　　根据实验数据作出?n与?t曲线如下图所示　　因R?,故数据正相关相关性很高。可得?L1