大学物理线胀系数实验报告

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1、实验名称:金属线胀系数的测定大学物理实验报告课程名称:大学物理实验一、实验目的：1.学会用千分表法测量金属杆长度的微小变化2.测量金属杆的线膨胀系数二、实验原理:一般固体的体积或长度，随温度的升《而膨胀，这就是固体的热膨胀。设物体的温度改变At时，其长度改变量为AL,如果At足够小，则At与AL成正比，并且也与物体原长L成正比，因此有△L=aLAt上式中比例系数称力固体的线膨胀系数，其物理意义是温度每升高1°C时物体的伸长量与它在o°c时长度之比。设在温度为or时，固体的长度为L0,当温度升高为t°C时，其长度为Lt,则有(Lt-L0)/L

2、O=at，B

3、JLt=L0(1+at)。如果金属杆在温度为tl，t2时，其长度分别为Ll，L2,则可写出Ll=LO(l+atl)(3)L2=L0(1+at2)(4)将式(3)代入式(4)，又因L1与L2非常接近，所以L2/L11，于是可得到如下结果：a=(L2-L1)/Ll/(t2-tl),由上式，测得LI,L2，tl和t2,就可求得a值。三、实验仪器:加热箱，恒温控制仪，金属线膨胀系数测量仪。El!、实验内容和步骤：1.接通电加热器与温控仪输入输出接口和温度传感器的航空插头。2.设置好温度控制器加热温度为80oc：金属管加热温度设定值可根

4、据金属管所需要的实际温度值设置。3.当被测介质温度为trc时，读出千分表数值L1,记入表2中。接着在温度每隔5QC时，记录对应的千分表读数。4.依次记录12组数据。5.用逐差法求出温度每升髙5°C金属棒的平均伸长fi，由公式即可求出金属棒线膨胀系数。五、实验数据与处理:k/t:15.920.925.930.935.940.945.950.955.960.965.970.9n^/mm0.01790.06100.10700.15210.19410.23400.27380.30400.34000.37120.40010.42901.逐差法：邱斗二

5、•=：-Anr-6AtA

6、X-ntc0i17Vo,(Vh十Ag千卜(小十。b°C2.坐标法:05101520253035404550550.00000.04310.08910.13420.17620.21610.25590.28610.32210.35330.38220.4111•0.45000.40000.35000.30000.25000.20000.15000.10000510IS202530354045505510.05000.0000aL=k=斜率=0.0075所以a=0.0075/400=l.875*10-5(/°C)六、误差分

7、析:0j•名(抓’卻’-么紗，flQ-0,Q°二“’K:JZ/1义十厶二0.02*1??州1*1%0,02^0^^r吠：X±Uo<-^«77V±o,iH^x^°6洗Jl淑U力丨0^(/.肺广咖”出现误差的原因：1.温度的影响，每一种材料都有它的温度膨胀系数，温差越大对它的影响也越大。2.测量仪器的不精密，读数时未能迅速读取。3.碰撞造成了系统的不稳定。4.热量在空气中的流失。5.仪器使用时间过长，传感器不灵敏。七、思考题：1.线胀系数的意义是什么？答：线胀系数是固态物质的温度改变1°C吋，其长度的变化与它在0°C时的松度之比。1.如果温度

8、超过计划记录的读数，可是还没來得及记录，实验是否要继续进行下去？答：要继续进行下去。可以选取接近计划记录读数后的读数，比如原计划记录5(fC,但没有来得及记录，可以立刻记录50.1°C的数据。八、附上原始数据: