实验19金属线胀系数的测定-大学物理实验ppt课件.ppt

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1、金属线胀系数的测定金属线胀系数的测定大学物理大学物理实验 实验目的实验目的 1.1.了解固体膨胀遵循的规律；了解固体膨胀遵循的规律；2.2.掌握光杠杆测量微小变化量的掌握光杠杆测量微小变化量的原理；原理；2.2.用控温式固体线胀系数测定仪用控温式固体线胀系数测定仪测量铜管的线胀系数；测量铜管的线胀系数；实验仪器实验仪器控温式固体线胀系数测定仪如右图;光杠杆;尺读望远镜;钢卷尺;游标卡尺.实验原理实验原理 当固体温度升高时,分子间的平均距离增大.由于热膨胀而发生长度变化的现象叫做固体的线膨胀固体的线膨胀.固体长度变化的大小取决于温度改变的大小、材料的种类和材料原来的长度。固体长度一般随温度的升高

2、而增加，长度和温度之间的关系为：l0为t=0时固体的长度；、与物质有关的系数 常温下，取l=l0(1+t)；线胀系数根据上述分析,我们得到如下关系式:其中温度的变化量为t时,固体的伸长量为l且很小.光杠杆测量微小长度原理光杠杆测量微小长度原理其中光杠杆的放大倍数为2D/b.如果D=1500mm,b=50mm,则2D/b=60.由此可见光杠杆的放大倍数是十分可观的.光杠杆测量微小长度原理光杠杆测量微小长度原理其中光杠杆的放大倍数为2D/b.如果D=1500mm,b=50mm,则2D/b=60.由此可见光杠杆的放大倍数是十分可观的.实验内容及要点实验内容及要点1.1.清楚本实验原理清楚本实验原理,

3、分析本实验的可能误差分析本实验的可能误差,确定实验详细操作步骤及减少误确定实验详细操作步骤及减少误差的措施差的措施;2.2.测定室温测定室温t1及铜管长度及铜管长度3.3.调节光杆与尺读望远镜系统确定调节光杆与尺读望远镜系统确定N N0 0；a.a.平面镜成像原理；平面镜成像原理；b.b.光杠杠的原理；光杠杠的原理；c.c.望远镜工作原理；（视场小）望远镜工作原理；（视场小）d.d.确定平面镜确定平面镜3 3足的位置足的位置,确定调节方法及步骤；确定调节方法及步骤；e.e.调节标尺及望远镜调节标尺及望远镜,观察到清晰标尺的像；观察到清晰标尺的像；4.4.设置铜管加热的高温点设置铜管加热的高温点

4、t2（通常在（通常在100摄氏度）；摄氏度）；5.5.利用在铜管加热过程中的时间测利用在铜管加热过程中的时间测D D；6.6.在铜管温度达到在铜管温度达到t t2 2瞬间，记录瞬间，记录N N；7.7.测光杠杆测光杠杆d d；8.8.以上述数据列表；以上述数据列表；9.9.计算计算；10.10.根据根据的测量值与标准值求百分误差的测量值与标准值求百分误差；实验注意事项实验注意事项1.粗调节望远镜标尺装置,使之与光杠杆等高,可采取估望远镜镜身描准的方法,再调节光杠杆镜面垂直,使望远镜镜身和标尺在平面镜子中的虚像在一条直线上.2.望远镜目镜使能清晰看到十字叉丝.再调节物镜,并适当移动标尺系统,直到清晰看到标尺像,并使之处于视场中部,保证望远镜系统无视差.3.在测量过程中,要注意保持光杠杆及望远镜位置的稳定.4.将光杠杆在白纸上轻轻压出三个足尖痕，用游标卡尺测其后足尖到二前足尖联线的垂直距离b.