文档介绍：固体线胀系数的测定
大学物理实验
吉林建筑工程学院城建学院
各种材料的热胀冷缩的强弱是不同的,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理量—线胀系数和体胀系数。
【实验简介】
热胀冷缩
工程结构的设计
应用机械和仪器的制造
材料的加工
原因物体内部分子热运动加剧或减弱
【实验目的】
测定金属的线胀系数,并学****一种测量微小长度的方法。
【实验原理】
材料的线膨胀是材料受热膨胀时,在一维方向上的伸长。
在一定的温度范围内,固体受热后,其长度会增加,设物体原长为 L,由初温 t1 加热至末温 t2,物体伸长为
物体受热后,其伸长量与温度的增加量成正比,和原长也成正比。比例系数称为固体的线胀系数。
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。
下表给出了几种材料的线胀系数。
钢
铁
铝
玻璃
陶瓷
殷钢
石英
10-5
10-5
10-5
10-6
10-6
10-6
10-7
⊿L是一个微小变化量。以金属为例,若原长为 300mm,温度变化100℃,金属的线胀系数约为10-5℃-1,可以估计出⊿L ≈。
考虑到测量方便和测量精度,本实验采用光杠杆法测量。
光杠杆系统是由平面镜及底座,望远镜和标尺组成的。
(3)
由上图可知
【实验仪器】
线胀系数测定仪、光杠杆、望远镜和标尺、数字温度计、钢卷尺、游标卡尺、待测铜管。
【实验内容与步骤】
(一次)待测铜管的原长L后,将其放入线胀系数测定仪的加热金属圆筒中;