大學(xué)物理線脹系數(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 課程名稱： 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)名稱： 金屬線脹系數(shù)的測(cè)定 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.學(xué)會(huì)用千分表法測(cè)量金屬桿長(zhǎng)度的微小變化2.測(cè)量金屬桿的線膨脹系數(shù)二、實(shí)驗(yàn)原理： 一般固體的體積或長(zhǎng)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(shí)，其長(zhǎng) 度改變量為L(zhǎng) ,如果t 足夠小，則t 與L 成正比，并且也與物體原長(zhǎng) L 成正比，因此有 D L =aLt 上式中比例系數(shù)a 稱為固體的線膨脹系數(shù)，其物理意義是溫度每升高 1時(shí)物體的伸長(zhǎng)量與它在

2、 0  時(shí)長(zhǎng)度之比。設(shè)在溫度為 0時(shí)，固體的長(zhǎng)度為 L0 ,當(dāng)溫度升高為t 時(shí)，其長(zhǎng)度為 Lt ，則有    (Lt -L0 ) / L0 =at   ， 即 Lt =L0 (1+at)。  如果金屬桿在溫度為t1 ，t2 時(shí)，其長(zhǎng)度分別為 L1 ， L2 ，則可寫出 

3、   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(cè)得 L1 ， L2 ，t1 和t2 ，就可求得a值

4、。三、實(shí)驗(yàn)儀器：加熱箱，恒溫控制儀，金屬線膨脹系數(shù)測(cè)量?jī)x。四、實(shí)驗(yàn)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：金屬管加熱溫度設(shè)定值可根據(jù)金屬管所需要的實(shí)際溫度值設(shè)置。 3.當(dāng)被測(cè)介質(zhì)溫度為t1時(shí)，讀出千分表數(shù)值L1，記入表2中。接著在溫度每隔5°C時(shí)，記錄對(duì)應(yīng)的千分表讀數(shù) 。4.依次記錄12組數(shù)據(jù)。5.用逐差法求出溫度每升高5 金屬棒的平均伸長(zhǎng)量，由公式即可求出金屬棒線膨脹系數(shù)。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與處理：1.逐差法：2.坐標(biāo)法：aL=k=斜率=0.0075所以a=0.0075/400=1.875*10-5(/)六、誤差分析：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(duì)它的影響也越大。2. 測(cè)量?jī)x器的不精密，讀數(shù)時(shí)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(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(shí)，其長(zhǎng)度的變化與它在0°c時(shí)的長(zhǎng)度之比。2.如果溫度超過(guò)計(jì)劃記錄的讀數(shù)，可是還沒(méi)來(lái)得及記錄，實(shí)驗(yàn)是否要繼續(xù)進(jìn)行下去