仿真实验报告-固体线膨胀系数的测量

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1、201年__月__日第_15_周星期__日__上午□下午□大学物理仿真实验报告固体线膨胀系数的测量院系名称：信息科学与工程专业班级： 姓名：学号：固体线膨胀系数的测量5一、实验目的测定金属棒的线胀系数，并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

2、，物体伸长了△L，则线膨胀系数满足当金属杆伸长△L时，从望远镜中叉丝所对标尺刻度前后为b1、b2，这时有则固体线膨胀系数为：三、实验仪器尺读望远镜、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”52、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0.0mm。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，并记录数据。t(℃)10203040

3、5060708090b(mm)03.77.31.111.4918.722.326.129.95、单击卷尺，分别测量l、D，并记录数据5l=62.0mmD=1880.0mm铜棒原长：521.0mm五、实验数据记录与处理1、以t为横轴，b为纵轴作b-t关系曲线，求直线斜率k。2、代入公式计算线膨胀系数值5六、思考题1． 对于一种材料来说，线胀系数是否一定是一个常数？为什么？答：在一定温度范围内，同一材料的线胀系数，其中l、D、L都是定值，而k根据实验数据在一定温度范围内是线性变化，也就是说在这个范围内k为定值，

4、所以在一定温度范围内线胀系数是一个常数。但是温度越高，分子的无规则运动越高速，越过一定温度范围，k的值不再是直线，也就是说越过一定温度范围线胀系数不是一个常数。2． 你还能想出一种测微小长度的方法，从而测出线胀系数吗？答：等厚干涉法、用传感器法。3． 引起测量误差的主要因素是什么？答：主在是读数误差，因为温度是变化的，读数时是动态读数而不是静态去读。5