固体热膨胀系数的测量.docx

文档介绍：大学物理仿真实验
——固体热膨胀系数的测量
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固体热膨胀系数的测量
一、实验目的
1. 了解研究和测
大学物理仿真实验
——固体热膨胀系数的测量
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固体热膨胀系数的测量
一、实验目的
1. 了解研究和测量热膨胀系数的意义及其应用；
2. 学习用光杠杆法测量微小长度变化；
3. 学习测量金属棒的线膨胀系数。
二、实验原理
材料的热膨胀系数。
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
∆L=α1Lt2-t1 （1）
αl=∆LL(t2 -t1) （2）
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αl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αv表示。即
αv=1V∆V∆T
一般情况下，固体的体胀系数∂v为其线胀系数的3倍，即∂v=3∂l，利用已知的∂l和∂v，我们可测出液体的体胀系数。
线胀系数的测量
光杠杆系统是由平面镜及底座，望远镜和米尺组成的。-1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
∆L=(b2-b1)l2D （3）
将式（3）代入式（2），则
αl=b2-b12DL(t2-t1) （4）
三、实验仪器
热膨胀系数测定仪、尺读望远镜、固体线胀系数测定仪、光杠杆、温度计、电源开关、调节温度、指示、尺读望远镜、标尺、调焦望远镜、视度圈、调焦手轮、光杠杆、铜棒、温度计、米尺。
四、实验内容

，并调节方位、聚焦、目镜使得标尺刻线清晰，
，单击温度计显示铜棒温度，打开电源加热，记录每升高10度时标尺读数直至温度升高到90度。
，分别测量l、D.
五、实验数据处理
t(℃)
10
20
30
40
50
60
70
80
9