文档介绍：大学物理实验报告

实验时间 2008 年 10 月 8 日第 7 周土木学院学院班级学号*****
姓名王小二组号 18 指导教师陈德彝分数
实验名称: 固体线膨胀系数的测定
实验目的:
1、测量两种金属杆的线膨胀系数。
2、进一步使用光杠杆测定固体长度的微小变化。
3、初步掌握温度测量的要领。
实验原理:
固体的长度一般随温度的升高而增加,理论和实践表明,和的关系为:
(1)
为时的长度,在常温附近不大的温度范围内,可写为
(2)
设温度为C的长度为,温度升到C,其长度增加,由上式由

消去,有(3)
本实验的测量方法有两种:
(1)利用光杠杆和尺组望远镜。设温度为时通过望远镜和光杠杆的平面镜,看见望远镜在视场中叉丝横线所对准的直尺为,当温度升高到,在视场中叉丝横线所对准的直尺为,根据杠杆的测微放大原理(参阅实验八),有
(4)
为光杠杆镜平面的距离;为光杠杆的丁足尖到镜面连线的垂直距离。
(2)利用改进型的干涉仪的等倾环纹的移动来测量,原理参阅实验十二。动镜的改变量与“冒”出或“缩”进环纹数满足
(5)
实验步骤:
1、利用GXC-S型线膨胀测定仪测待测杆的
(1) 将光杠杆三个构成等腰三角形的尖脚放在白纸上轻轻地按一下,得到三个支点的位置。通过作图量出等腰三角形的高X,然后将光杠杆放在平台上,使它的顶点脚放在金属杆的上端。
(2) 调整光杠杆的位置,以及望远镜的位置和焦距,使得在望远镜中能清楚地看到标尺的刻度(调整方法同实验五),记下加热前标尺的读数。(详细步骤见P74页)
(3) 接通加热开关,要求测一组值,
2、利用SGR-I型线膨胀测定仪测待测杆的(略)
数据处理:
1、数据表格:
温度与视场中标尺刻度数据
/ ℃
/ ㎝
/ ℃
/ ㎝
/℃-1
1
40

5
60

×10-5
2
45

6
65

×10-5
3
50

7
70

×10-5
4
55

8
75

×10-5
(; ; )

3、误差原因分析:
从实验原理可知,线膨胀系数测得值的误差是由,,,,,引入的.
(1) 由于测,是采用常规的长度测量,具体操作十分简单,这几个待测量带来的误差主要仪器本身的系统误差以及测量偶然误差,可以通过多次测量求平均值来尽量减小误差;
(2)温度计读数,的误差主要是系统误差,可以进行系统误差修正;
(3)通过望远镜标尺读数,引入偶