线胀系数实验报告

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1、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：XXX１６４班学生姓名：XXX学号：XXXXX１６１２4实验地点：基础实验大楼座位号：XX实验时间：第２周星期四上午三四五节课7一、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=αL△t上式中比例系数

2、α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=αt即Lt=L0（1+αt）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+αt1）L2=L0（1+αt2）将式（5-3）代入式（5-4），又因L1与L2非常接近，所以L2/L1≈1，于是可得如下结果：L2-L1α=L1(t2-t1)由上式，测得L1，L2，t1和t2，就可求得α的值。三、实验仪器：1.加热箱2.恒温控制仪3.千分表7四、实验内容和步骤：1.接通电加热器与温控仪

3、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。T1T2T3T4T5tn/℃1520253035nn/mm0.00870.02440.04430.08830.1051T6T7

4、T8T9T10tn/℃40455055600.13500.15580.17780.21020.24857六、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7七、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

5、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。7n只测始末数据，没有充分利用数据，数据数量少，偶然误差大六、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。七、附上原始数据：77