文档介绍：固体的线膨胀系数实验报告南昌大学物理实验报告实验名称:学院:专业班级: 学生姓名:学号: 实验地点:基础实验大楼座位号:实验时间:第2周星期四上午三四五节课 1 2 3 不确定度计算(来自:写论文网:固体的线膨胀系数实验报告)4 5 大学物理仿真实验年月日实验项目名称:固体热膨胀系数测量一、实验目的。。。。二、实验原理 ,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。线膨胀是材料在受热膨胀时,在一维方向上的伸长。在一定的温度范围内,固体受热后,其长度都会增加,设物体原长为L,由初温t1加热至末温t2,物体伸长了△L,则有上式表明,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al称为固体的线胀系数。体膨胀是材料在受热时体积的增加,即材料在三维方向上的增加。体膨胀系数定义为在压力不变的条件下,温度升高1K所引起的物体体积的相对变化,用av表示。即一般情况下,固体的体胀系数av为其线胀系数的3倍,即av=3al,利用已知的av和△T,我们可测出液体的体胀系数av。。实验表明,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、熔凝石英的线胀系数很小,由于这一特性,殷钢、石英多被用在精密测量仪器中。表给出了几种材料的线胀系数。几种材料的线热膨张系数人们在实验中发现,同一材料在不同的温度区域,其线胀系数是不同的,例如某些合金,在金相组织发生变化的温度附近,会出现线胀系数的突变。但在温度变化不大的范围内,线胀系数仍然是一个常量。因此,线胀系数的测量是人们了解材料特性的一种重要手段。在设计任何要经受温度变化的工程结构时,必须采取措施防止热胀冷缩的影响。例如,在长的蒸气管道上,可以插入一些可伸缩的接头或插入一段U型管;在桥梁中,可将桥的一端固牢在桥墩上,把另一端放在滚轴上;在铁路上,两根钢轨接头处要留有间隙等。在式中,△L是一个微小的变化量,以金属为例,若原长L=300mm,温度变化t1-t2=100℃,金属的线胀系数al约为10℃,估计△L=。这样微小的长度变化,普通米尺、游标卡尺的精度是不够的,可采用千分尺、读数显微镜、-5 光杠杆放大法、光学干涉法等。考虑到测量方便和测量精度,我们采用光杠杆法测量光杠杆系统是由平面镜及底座,望远镜和米尺组成的。光杠杆放大原理如图所示。当金属杆伸长时,从望远镜中可读出待测杆伸长前后叉丝所对标尺的读数b1,b2,这时有将式代入式,则有放大公式的推导参看第一册实验三、实验仪器计算机,>教学软件四、实验内容及步骤 :实验装置图如图所示。实验时,将待测金属棒直立在线胀系数测定仪的金属圆筒中,棒的下端要和基座紧密相连,上端露出筒外,装好温度计,将光杠杆的后足尖置于金属棒的上端,二前足尖置于固定台上。在光杠杆前1m左右放置望远镜及直尺。调节望远镜,直到看清楚平面镜中直尺的像,反复调节,使标尺成像清晰,且叉丝也清晰,并使像与叉丝之间无视差,即眼睛上下移动时,标尺与叉丝没有相对移动。读出叉丝横线在直尺上的读数b1