金屬線脹系數(shù)的測定

1、金屬線脹系數(shù)的測定第1頁，共14頁，2022年，5月20日，22點27分，星期三固體的線脹系數(shù)固體的熱脹冷縮是由于構(gòu)成物質(zhì)的原子或離子之間振動的平均平衡位置隨溫度變化而發(fā)生變化造成的。對于絕大多數(shù)固體材料，其線度是隨著溫度的升高而增加的，固體的線度隨著溫度的升高（或降低）而變化的現(xiàn)象稱為線脹第2頁，共14頁，2022年，5月20日，22點27分，星期三實驗原理固體的長度通常隨著溫度的升高而增加，其長度和溫度之間的關(guān)系為常溫下 第3頁，共14頁，2022年，5月20日，22點27分，星期三 實驗時將待測金屬棒直立在金屬線脹系數(shù)測定儀的金屬筒中，將光杠桿的后足尖置于金屬棒的上端，二前足置于固定臺上

2、。 設(shè)在溫度 時，通過望遠鏡和光杠桿平面鏡，看見直尺上的刻度 a0 剛好在望遠鏡中叉絲橫線(或交點)處，當溫度升高至 時，直尺上刻度a1移至叉絲橫線上，根據(jù)光杠桿原理可得式中d為光杠桿后足尖到二前足尖連線的垂直距離，D為光杠桿鏡面到直尺的距離。將式代入式中，則第4頁，共14頁，2022年，5月20日，22點27分，星期三利用光杠桿原理測溫度變化引起長度的微小變化 第5頁，共14頁，2022年，5月20日，22點27分，星期三光杠桿原理第6頁，共14頁，2022年，5月20日，22點27分，星期三望遠鏡中看清標尺讀數(shù)（1）鏡外找像（2）鏡內(nèi)找像1、調(diào)節(jié)目鏡，看清十字叉絲2、調(diào)節(jié)物鏡，看清標尺讀數(shù)

3、（3）消除視差第7頁，共14頁，2022年，5月20日，22點27分，星期三實驗內(nèi)容 1.用米尺測量出金屬棒長度后，將其插入線脹系定儀的金屬筒。 2.將光杠桿放在儀器的平臺上，后足尖放在金屬 棒的頂端，保持光杠桿的鏡面鉛直。在光杠桿前 處放置望遠鏡及直尺，同樣保持直尺在鉛直方向。調(diào)節(jié)望遠鏡的目鏡，使標尺的像最清晰并且與十字橫線間無視差。 3.讀出望遠鏡叉絲橫線或交點在直尺上的位置a0。第8頁，共14頁，2022年，5月20日，22點27分，星期三4.記下初溫t0后，給儀器通電加熱，隨著金屬筒內(nèi)溫度的升高，金屬棒將迅速伸長，待溫度計的讀數(shù)穩(wěn)定后，從望遠鏡中讀出叉絲橫線所對應(yīng)的刻度值a1，并記下此

4、刻的溫度t1。 5.停止加熱。測出直尺到光杠桿鏡面的距離D。取下光杠桿放在白紙上輕輕壓出三個足尖痕跡，用鉛筆通過前兩足跡聯(lián)成一直線，再由后足跡引到此直線的垂線，用標尺測出垂線的距離d。第9頁，共14頁，2022年，5月20日，22點27分，星期三1、實驗開始前，一定要先測量室溫下金屬棒的原長 和放入線膨脹儀后室溫下標尺的讀數(shù)，千萬不可 急于升溫，否則將不易補測。2、在測量過程中，要注意保持光杠桿及望遠鏡位置 的穩(wěn)定。3、測量光杠桿后足尖到二前足尖聯(lián)線的垂直距離d時，要輕輕在紙上壓一下，以免移位帶來測量誤差。注意事項第10頁，共14頁，2022年，5月20日，22點27分，星期三GXZ-2a數(shù)顯

5、金屬線漲系數(shù)測定儀使用說明1.加熱時間由預(yù)置溫度和初始溫度決定初始溫度越低，預(yù)置溫度也越低，這樣才能更好地控制溫度上升幅度。如室溫（初始溫度250C)，預(yù)設(shè)溫度260C就可升到很高約40多度。因為雖溫度已達26度時已停止加熱，但加熱器上的熱量繼續(xù)向樣品加熱，所以樣品繼續(xù)升溫到加熱器溫度和樣品溫度一致，即達到熱平衡，此時溫度相對穩(wěn)定，之后溫度降低，所以只有到溫度達到最大值時讀數(shù)才準確。第11頁，共14頁，2022年，5月20日，22點27分，星期三2.溫升速度調(diào)節(jié)粗略估計順時針到底13分鐘，逆時針到底35分鐘。GXZ-2a數(shù)顯金屬線漲系數(shù)測定儀使用說明第12頁，共14頁，2022年，5月20日，

6、22點27分，星期三3.儀器使用（1）儀器通電后，指示燈亮起。首先顯示“2201”然后進入溫度設(shè)定狀態(tài)。按壓“功能鍵”，即進入溫度上限設(shè)定狀態(tài)。顯示“H”， 閃亮位為當前修改位，可按“預(yù)置”鍵對該位的數(shù)值進行修改。修改完畢后，按“功能”鍵進行下一位值修改?！癏”為上限指示，“L”為下限指示。建議“L”下限置數(shù)0000C或小于室溫。GXZ-2a數(shù)顯金屬線漲系數(shù)測定儀使用說明第13頁，共14頁，2022年，5月20日，22點27分，星期三（2）當設(shè)定系統(tǒng)完畢后，按壓工作鍵，工作指示燈亮，進入實測工作狀態(tài)。 當溫度達到預(yù)置溫度時不再加熱，但溫度并不停止上升，每隔幾秒就變化一次，直到溫度變化間隔10秒以上要特別注意，這是溫度就可能到最高點（溫度不變可達30秒左右），當溫度達到最高時可認為到熱平衡，讀