金屬線脹系數(shù)的測定實(shí)驗(yàn)報告

1、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)5金屬線脹系數(shù)的測定金屬線脹系數(shù)的測定測量固體的線脹系數(shù)，實(shí)驗(yàn)上歸結(jié)為測量在某一問題范圍內(nèi)固體的相對伸長量。此相對伸長量的測量與楊氏彈性模量的測定一樣，有光杠桿、測微螺旋和千分表等方法。而加熱固體辦法，也有通入蒸氣法和電熱法。一般認(rèn)為，用電熱絲同電加熱，用千分表測量相對伸長量，是比較經(jīng)濟(jì)又準(zhǔn)確可靠的方法。1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?.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)。2、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理一般固體的體積

2、或長度，隨溫度的升高而膨脹，這就是固體的熱膨脹。設(shè)物體的溫度改變時，其長度改變量為如果足夠小，則與成正比，并t?L?t?t?L?且也與物體原長成正比，因此有L（1）tLL????式（1）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1℃時?物體的伸長量與它在0℃時長度之比。設(shè)在溫度為0℃時，固體的長度為當(dāng)0L溫度升高為℃時，其長度為，則有ttLtLLLt???00)(即（2）)1(0tLLt???如果金屬桿在溫度為，時，其長度分

3、別為，，則可寫出1t2t1L2L（3）)1(101tLL???(4))1(202tLL???將式（3）代入式（4），又因與非常接近，所以，于是可得到如1L2L112?LL下結(jié)果：（5）)(12112ttLLL????由式（5），測得，，和，就可求得值。1L2L1t2t?3、儀器介紹儀器介紹（1）加熱箱的結(jié)構(gòu)和使用要求1.結(jié)構(gòu)如圖51。4.當(dāng)數(shù)字達(dá)到設(shè)定值時，即可按確定鍵，開始對樣品加熱，同時指示燈會閃亮，發(fā)光頻閃與加熱速率成正比。5.確

4、定鍵的另一用途是可作選擇鍵，可選擇觀察當(dāng)時的溫度值和先前設(shè)定值。6.實(shí)驗(yàn)者如果需要改變設(shè)定值可按復(fù)位鍵，重新設(shè)置。4、實(shí)驗(yàn)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.測出金屬桿的長度(本實(shí)驗(yàn)使用的金屬桿的長度為400mm)，使其一端與隔1L熱頂尖緊密接觸。3.調(diào)節(jié)千分表帶絕熱頭的測量桿，使其剛好與金屬桿的自由端接觸，記下此時千分表的讀數(shù)。1n4.接通恒溫控制儀的電源，先設(shè)定需要加熱的值為30℃，按確定鍵開始加熱，

5、在達(dá)到設(shè)定溫度后降溫至室溫，降溫時也應(yīng)讀數(shù)。注視恒溫控制儀，每隔3℃讀一次讀數(shù)，同時讀出千分表的示數(shù)，將相應(yīng)的讀數(shù)，2t，…，，，，…，，，，…，，，，…，記在表格3tnt2n3nnn2n?3n?nn?2n3nnn里。（其中=（）2）nnnnnn?5.顯然，金屬桿各時刻上升的溫度是，，…，，相應(yīng)的伸長量是2t1t3t1tnt1t，，…，，則式（5）可表示為2n1n3n1nnn1n=1nnn?)(11ttLn??即tLnttLnnnn??