线性膨胀系数实验报告

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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线性膨胀系数实验报告　　《实验　　10金属棒线膨胀系数的测量》　　实验报告86　　一、实验目的和要求　　1、用光杠杆测定金属棒在一定温度区域内的平均线膨胀系数2、熟悉几种测量长度的仪器及其误差的数量级　　3、学习用图解法求在温度为零时的原长及线膨胀系数的方法二、实验描述　　线膨胀系数是反映物质材料特征的物理量，在工程结构的设计、机械和仪器的制造以及在材料的加工中都应充分考虑，本实验用光杠杆放大法测量长度的微小变化

2、，学会不同测长方法并研究其对测量精度的影响。三、实验器材　　线膨胀仪、待测金属棒、卷尺、游标卡尺、温度计，光杠杆一套。-1　　四、实验原理　　当固体温度升高时，由于分子的热运动，固体微粒间距离增大，结果使固体膨胀。在常温下，固体线膨胀度随温度的变化可由经验公式表示为　　L=??0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　　该式中

3、，????称为固体的线膨胀系数；??0为t=0℃时长度。实验表明，在温度变化不大时，????是一个常量。　　实验可测得物体在室温??1℃时的长度为??1，温度升到??2时的长度伸长量为δL，根据上式，可得　　??1=??01+??????1　　??2=??1+????=??01+??????2消去??0，可得　　????=??　　????　　1??2—??1?δL??1　　当??1，??2较小时，由于δL和L相比甚小，??1>>??????1，上式可以近似写成　　????=　　??????1(??1???2）　　上式求得的

4、是????在温度间的平均线膨胀系数。　　显然，实验中测出????是关键。本实验同样是利用光杠杆来测量由温度变化而引起的长度微小变化量????。实验时将待测金属棒直立在线膨胀系数测定仪的金属筒中，将光杠杆后足尖置于金属棒上端，前刀口置于固定的台上。　　图1实验光路图　　设在温度??1时，通过望远镜和光杠杆的平面镜看见直尺上的刻度??1，刚好在望远镜中叉丝横线处，当温度升至??2移至叉丝横线上，由光杠杆原理可得　　????=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

5、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　　K　　2??　　式中，D是光杠杆镜面到直尺的距离，K为光杠杆后足尖到前刀口的垂直距离。将上述几式联立，可得：　　????=　　K2????　　-----------------------　　可见，只要测出各长度n1，n2，D，K,L1及温度t2，t1便可求得?l。对于其?l的值得数量级为10C-1，若温度变化?t=t2-t1?100C时L0?50cm的铜棒，　　其伸长量?L约为10-2

6、cm，可见L0》?L,因此L1可近似取为室温下的棒长值L，　　-5　　t1，n1是对应L1的室温及光杠杆系统直尺上刻度的读数。　　五、重点和难点　　1、线膨胀系数测量的方法；2、多种长度测试方法和仪器使用；3、误差分配的应用；4、作图求参数的方法。　　六、实验步骤目的-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　　1、将铜棒取出，用米尺

7、测量其长度??1，并记下室温??1。然后把被测棒慢慢放入加热管道内，直到铜棒的下端接触到底部，调节温度计，注意不要让温度计碰到加热壁；调节光杠杆平面镜法线大致与望远镜同轴，通过刀口进行调整，且平行于水平底座，该过程可以用水平仪进行调节，在望远镜中找到标尺的像，该过程可以通过调节物镜和目镜的焦距来实现,注意读数时，视线要水平，并且要在光杠杆平面镜法线与望远镜的轴线上-2，记录此时望远镜对应??1的读数??1；　　2、打开电源，加热金属棒，测出不同温度是望远镜对应的读数??1，??2……；　　3、关闭电源，记录随着温度降低，望

8、远镜对应的读数；4、数据处理，计算得出金属的线膨胀系数，并分析误差；5、结束实验，整理仪器。　　七、实验数据处理　　实验前测得相关物理量为　　D?K?　　L1?　　t1?℃n1?　　1、升温过程　　升温时实验数据如表1所示：　　表1升温时温度及对应读数记录表　　则用所得数据做?n??t图得图2：　　由图