固体线膨胀系数的测量VIP专享VIP免费

大学物理仿真实验报告固体线膨胀系数的测量院系名称：理学院专业班级：应用物理1101班姓名：陈孟坷学号：2011210201062012年_5月_15_日第__13___周星期__二___上午□下午□1固体线膨胀系数的测量一、实验目的1．测定铜管的线膨胀系数。2.学会用光杠杆的方法测量微小长度的变化。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，物体伸长了△L，则线膨胀系数满足：12ttLL即上式中△L是个极小的量，我们采用光杠杆测量。光杠杆法测量△L：如下图（见教材杨氏模量原理）2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”2、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0.0mm4、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35、单击卷尺，分别测量l、D，6、以t为横轴，b为纵轴作b-t关系曲线，求直线斜率k7、代入公式计算线膨胀系数值五、实验数据记录与处理1.望远镜2．截图3.测量l4l=6.16cm4.b-t关系曲线K=0.372mm/℃5.测量D5D=190.45cm6.计算L=59.0cmD=190.45cmK=0.372mm/℃l=6.16cm带入计算得：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：是，线膨胀系数是由材料本身所具决定的。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：可以，还以利用材料伸长所带来的本身电阻的变化，用传感器将其微小的变化通过屏显加以显示，以此达到直观的测微小长度的目地。3．引起测量误差的主要因素是什么？答：操作误差，仪器误差、外界条件引起的误差、个人误差等系统误差及读数中的偶然误差。6