固体线胀系数的测定精选PPT.ppt
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1、关于固体线胀系数的测定第1页,讲稿共26张,创作于星期日 各种材料的各种材料的热胀冷缩的强弱热胀冷缩的强弱是不同的,为了定量区是不同的,为了定量区分它们,人们找到了表征这种热胀冷缩特性的物分它们,人们找到了表征这种热胀冷缩特性的物理量理量线胀系数线胀系数和和体胀系数体胀系数。【实验简介实验简介】热胀冷缩热胀冷缩 工程结构的设计工程结构的设计 应用应用 机械和仪器的制造机械和仪器的制造 材料的加工材料的加工原因原因 物体内部分子热运动加剧或减弱物体内部分子热运动加剧或减弱第2页,讲稿共26张,创作于星期日【实验目的实验目的】测定金属的线胀系数,并学习一种测量微小长度测定金属的线胀系数,并学习一种
2、测量微小长度的方法。的方法。【实验原理实验原理】1材料的线胀系数材料的线胀系数 材料的线膨胀是材料受热膨胀时,在一维方向上的伸长。材料的线膨胀是材料受热膨胀时,在一维方向上的伸长。第3页,讲稿共26张,创作于星期日 在一定的温度范围内,固体受热后,其长度会增加,在一定的温度范围内,固体受热后,其长度会增加,设物体原长为设物体原长为 L,由初温,由初温 t1 加热至末温加热至末温 t2,物体伸长为,物体伸长为 物体受热后,其伸长量与温度的增加量成正比,和原物体受热后,其伸长量与温度的增加量成正比,和原长也成正比。比例系数称为固体的线胀系数。长也成正比。比例系数称为固体的线胀系数。第4页,讲稿共2
3、6张,创作于星期日 2线胀系数的测量线胀系数的测量 线胀系数是选材的一项重要指标,不同材料线胀系数是选材的一项重要指标,不同材料的线胀系数是不同的,塑料的线胀系数最大,其的线胀系数是不同的,塑料的线胀系数最大,其次是金属、殷钢,石英的线胀系数很小,因此,次是金属、殷钢,石英的线胀系数很小,因此,殷钢、石英多被用在精密测量仪器中。殷钢、石英多被用在精密测量仪器中。下表给出了几种材料的线胀系数。下表给出了几种材料的线胀系数。钢钢铁铁铝铝玻璃玻璃 陶瓷陶瓷 殷钢殷钢 石英石英10-510-510-510-610-610-610-7第5页,讲稿共26张,创作于星期日 L是一个微小变化量。以金属为例,若
4、原长是一个微小变化量。以金属为例,若原长为为 300mm,温度变化,温度变化100,金属的线胀系数,金属的线胀系数 约为约为10-5-1,可以估计出,可以估计出L 0.30mm。考虑到测量方便和测量精度,本实验采用考虑到测量方便和测量精度,本实验采用光杠杆法光杠杆法测量。测量。光杠杆系统光杠杆系统是由平面镜及底座,望远镜和标尺是由平面镜及底座,望远镜和标尺组成的。组成的。第6页,讲稿共26张,创作于星期日 第7页,讲稿共26张,创作于星期日(3)由上图可知由上图可知第8页,讲稿共26张,创作于星期日【实验仪器实验仪器】线胀系数测定仪、光杠杆、望远镜和标尺、线胀系数测定仪、光杠杆、望远镜和标尺、
5、数字温度计、钢卷尺、游标卡尺、待测铜管。数字温度计、钢卷尺、游标卡尺、待测铜管。第9页,讲稿共26张,创作于星期日n【实验内容与步骤实验内容与步骤】1用钢卷尺测量(一次)待测铜管的原长用钢卷尺测量(一次)待测铜管的原长L后,将后,将其放入其放入线胀系数测定仪的加热线胀系数测定仪的加热金属圆筒金属圆筒中;中;第10页,讲稿共26张,创作于星期日 2调节光杠杆的前后足尖的长度调节光杠杆的前后足尖的长度l,将光杠杆的后足将光杠杆的后足尖置于待测铜管的上端,二前足尖置于固定台上的沟尖置于待测铜管的上端,二前足尖置于固定台上的沟槽中,镜面竖直放置。槽中,镜面竖直放置。第11页,讲稿共26张,创作于星期日
6、 3在光杠杆前在光杠杆前11.2m处放置望远镜及标尺架,调节处放置望远镜及标尺架,调节望远镜及标尺架处于水平且与平面镜等高。望远镜及标尺架处于水平且与平面镜等高。第12页,讲稿共26张,创作于星期日 4调节望远镜调节望远镜及标尺架的位及标尺架的位置和望远镜的置和望远镜的仰角,沿望远仰角,沿望远镜轴线方向镜轴线方向(借助望远镜(借助望远镜上的准星)能上的准星)能通过镜面看到通过镜面看到标尺(实际是标尺(实际是看到标尺在镜看到标尺在镜后的成像)。后的成像)。第13页,讲稿共26张,创作于星期日 5调节目镜,看清十字叉丝,调节调焦手轮,看清调节目镜,看清十字叉丝,调节调焦手轮,看清标尺的像,并使像与
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