2022年仿真实验报告-固体线膨胀系数的测量 .pdf

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1、1 大学物理仿真实验报告固体线膨胀系数的测量院系名称：信息科学与工程学院专业班级：电子信息工程姓名：蔡加强学号： 201046830523 2011年_12_月_13_日第_16_周 星期_二_ 上午名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 2 固体线膨胀系数的测量一、实验目的1、测定金属棒的线胀系数2、学习一种测量微小长度的方法二、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

2、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12ttLL上式中L是个极小的量，我们采用光杠杆测量。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 3 光杠杆法测量L：如下图（见教材杨氏模量当金属杆伸长L时，从望远镜中叉丝所对标尺刻度前后为b

3、1、b2，这时有lLDbb212DlbbL212则固体线膨胀系数为：kDLlttDLbbl221212三、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0.0mm 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 4 4、单击铜棒测量长度，单击温度计

4、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5、单击卷尺，分别测量l、D ，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 5 6、以t为横轴，b为纵轴作b-t关系曲线，求直线斜率k 如图， k=0.37. 7、代入公式计算线膨胀系数值五、实验数据记录与处理t( ) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 b(mm) 0 3.5 7.0 10.8 14.8 18.5 22.2 2

5、6.0 29.8 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 6 L(mm) 56.8 l(mm) 61.9 D(mm) 1885.1 kDLlttDLbbl221212=0.0001 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？不是，因为同种材料在不同温度下的膨胀系数不同。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？用牛顿环3引起测量误差的主要因素是什么？固体线膨胀系数测定仪在加热时铜棒受热不均匀名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -