文档介绍：金属线胀系数的测定
固体的线胀系数
固体的热胀冷缩是由于构成物质的原子或离子之间振动的平均平衡位置随温度变化而发生变化造成的。对于绝大多数固体材料,其线度是随着温度的升高而增加的,固体的线度随着温度的升高(或降低)而变化的现象称为线胀
实验原理
固体的长度通常随着温度的升高而增加,其长度和温度之间的关系为
常温下
实验时将待测金属棒直立在金属线胀系数测定仪的金属筒中,将光杠杆的后足尖置于金属棒的上端,二前足置于固定台上。
设在温度时,通过望远镜和光杠杆平面镜,看见直尺上的刻度 a0 刚好在望远镜中叉丝横线(或交点)处,当温度升高至时,直尺上刻度a1移至叉丝横线上,根据光杠杆原理可得
式中d为光杠杆后足尖到二前足尖连线的垂直距离,D为光杠杆镜面到直尺的距离。将式代入式中,则
利用光杠杆原理测温度变化引起长度的微小变化
光杠杆原理
望远镜中看清标尺读数
(1)镜外找像
(2)镜内找像
1、调节目镜,看清十字叉丝
2、调节物镜,看清标尺读数
(3)消除视差
实验内容
,将其插入线胀系定仪的金属筒。
,后足尖放在金属
棒的顶端,保持光杠杆的镜面铅直。在光杠杆前
处放置望远镜及直尺,同样保持直尺在铅直方向。调节望远镜的目镜,使标尺的像最清晰并且与十字横线间无视差。
。
,给仪器通电加热,随着金属筒内温度的升高,金属棒将迅速伸长,待温度计的读数稳定后,从望远镜中读出叉丝横线所对应的刻度值a1,并记下此刻的温度t1。
。测出直尺到光杠杆镜面的距离D。取下光杠杆放在白纸上轻轻压出三个足尖痕迹,用铅笔通过前两足迹联成一直线,再由后足迹引到此直线的垂线,用标尺测出垂线的距离d。
1、实验开始前,一定要先测量室温下金属棒的原长
和放入线膨胀仪后室温下标尺的读数,千万不可
急于升温,否则将不易补测。
2、在测量过程中,要注意保持光杠杆及望远镜位置
的稳定。
3、测量光杠杆后足尖到二前足尖联线的垂直距离d时,要轻轻在纸上压一下,以免移位带来测量误差。
注意事项