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北航物理实验研究性报告
实验题目：稳态法测不良导体的热导率
题目代号：1022
第一 李晓成14151093
第二 陈继伟14151077
一、摘要
由于温度不均匀，热量从温度高的地方向温度低的地方转移，这种现象叫做热传导。导热系数是表征物质热传导性质的物理量。按傅里叶定律，其定义为单位温度梯度〔在1m长度内温度降低1K〕在单位时间内经单位导热面所传递的热量；材料构造的变化与所含杂质对导热系数值都有明显的影响，因此材料的导热系数常需要由实验具体测定。测量导热系数的方法一般分为两类：一类是稳态法，另一类是动态法。
二、关键词
稳态法傅里叶导热方程式热电偶温差计不良导体热导率
三、实验根本要求
1．了解热传导现象；
2．学****用稳态法测不良导体的导热系数；﹒
3．学会用作图法求冷却速率。
四、实验原理
所谓稳态法，就是利用热源在待测样品内部形成不随时间改变的稳定温度分布，然后进展测量。
1882年Fourier给出了热传导的根本公式——Fourier导热方程。方程指出，在物体内部，取两个垂直于热传导方向、彼此相距为h、温度分别为Ѳ1、Ѳ2的平行平面〔Ѳ1>Ѳ2〕，假设平面面积为S，那么在δt时间内通过面积S的热量δQ满足下述方程：
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(1)
式中，δQ/δt 为热流强度，k称为该物质的热导率〔又称导热系数〕，单位为×.
本实验装置如图1所示。在支架D上依次放上圆铜盘P、待测样品B和厚底紫铜圆盘A。在A的上方用红外灯L加热，使样品上、下外表分别维持在稳定的温度Ѳ1、Ѳ2q，Ѳ1、Ѳ2分别用插入在A、P侧面深孔中的热电偶E来测量。E的冷端浸入盛于杜瓦瓶H内的冰水混合物中。数字式电压表F用来测量温差电动势。由式〔1〕知，单位时间通过待测样品B任一圆截面的热流量为
(2)
式中，为圆盘样品的直径，为样品厚度。当传热到达稳定状态时，通过B盘上外表的热流量与由黄铜盘P向周围环境散热的速率相等。因此，通过求黄铜盘P在稳定温度Ѳ2时的散热速率来求热流量δQ/δt 。因此，在读到稳定的Ѳ1、Ѳ2后，将B移去，使A直接与P接触。当P的温度上升到高于稳定时读数Ѳ2假设