大學(xué)物理線脹系數(shù)實驗報告

1、大學(xué)物理實驗報告課程名稱：大學(xué)物理實驗實驗名稱：金屬線脹系數(shù)的測定一、實驗?zāi)康模? .學(xué)會用千分表法測量金屬桿長度的微小變化2 .測量金屬桿的線膨脹系數(shù)二、實驗原理:一般固體的體積或長度，隨溫度的升高而膨脹，這就是固體的熱膨脹。設(shè)物體的溫度改變t時，其長度改變量為 L ,如果 t足夠小，則 t與 L成正比，并且也與物體原長L成正比，因此有 L=aLAt上式中比例系數(shù)稱為固體的線膨脹系數(shù)，其物理意義是溫度每升高1C時物體的伸長量與它在0c時長度之比。設(shè)在溫度為0c時，固體的長度為 L0,當(dāng)溫度升高為t C時，其長度為Lt ,則有(Lt-L0)/L0=at ,即 Lt=L0(1+at)。如果金屬桿

2、在溫度為 t1 , t2時，其長度分別為 L1 , L2 ,則可寫出L1 =L0(1+at1 ) (3)L2=L0(1+at2 ) (4)將式(3)代入式(4),又因L1與L2非常接近，所以L2 / L1 - 1,于是可得到如下結(jié)果： a= (L2-L1 ) /L1/(t2-t1),由上式，測得L1 , L2 , t1和t2 ,就可求得a值。三、實驗儀器:加熱箱，恒溫控制儀，金屬線膨脹系數(shù)測量儀。精品資料四、實驗內(nèi)容和步驟：1 .接通電加熱器與溫控儀輸入輸出接口和溫度傳感器的航空插頭。2 .設(shè)置好溫度控制器加熱溫度為80 C：金屬管加熱溫度設(shè)定值可根據(jù)金屬管所需要的實際溫度值設(shè)置。3 .當(dāng)被測

3、介質(zhì)溫度為t1 C時，讀出千分表數(shù)值 L1,記入表2中。接著在溫度每隔 5。C時，記錄對應(yīng)的千分表讀O4 .依次記錄12組數(shù)據(jù)。5 .用逐差法求出溫度每升高5 c金屬棒的平均伸長量，由公式即可求出金屬棒線膨脹系數(shù)。今口- - 二五、實驗數(shù)據(jù)與處理:15. 920. 925. 930. 935. 940. 945. 950. 955. 960. 965.70.90. 0L790. 0&1Q0. 10700.15210. 19416 2340O.273B0. 30400.我。0. 3712Q. 4QQ10. 429。1.逐差法:714三川.一仇=0.二1 * 小二 An = 52福 M 士

4、 %工"上。/*%Oh+Mf 十(njn 4 17V二 0f 3 Mm經(jīng)2邑-工火獷，？42.坐標(biāo)法:5八0510152025303540455055口廠門。 0000。，04310. 03910. 13420.1762Q. 21610* 25590. 28610. 32210. 35330.38220. 4111aL=k=斜率=0.0075所以 a=0.0075/400=1.875*10-5(/C)六、誤差分析:a/lg = ot 0(?I mm二，/冠十二。.。”仔MM/ 0.0 230 2小回認心土二乙也第二包“囁出贊加綺工內(nèi)啾8 -入U&=0q/2x/。"蚱rt T 0C出現(xiàn)誤差的原因：1 .溫度的影響，每一種材料都有它的溫度膨脹系數(shù)，溫差越大對它的影響也越大。2 .測量儀器的不精密，讀數(shù)時未能迅速讀取。3 .碰撞造成了系統(tǒng)的不穩(wěn)定。4 .熱量在空氣中的流失。5 .儀器使用時間過長，傳感器不靈敏。七、思考題：1 .線脹系數(shù)的意義是什么？答：線脹系數(shù)是固態(tài)物質(zhì)的溫度改變1。c時，其長度的變化與它在 0° c時的長度之比。2 .如果溫度超過計劃記錄的讀數(shù)，可是還沒來得及記錄，實驗是否要繼續(xù)進行