线胀系数实验报告.pdf

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一、实验目的
1、学****用电热法测量金属线胀系数;
2、学****利用光杠杆法测量微小长度变化量;
3、掌握图解法处理数据的方法。
二、实验仪器
控温式固体线胀系数测定仪(型号GXC-S)光杠杆尺读望远镜
三、实验原理
1、原理概述
当温度升高时,金属杆的长度会发生变化,这种变化可用线胀系数来衡量。当温度变化
不大时可用平均线胀系数α来描述。即
1(LL)
21
L(tt)
121

式中L1和L2分别为物体在温度t1和t2时的长度,一般固体材料的值很小,所以
LL2L1也很小,因此本实验成功的关键之一就是测准L的问题,我们采用光杠杆法
测量L。
2、原理图
从图2可知:
HHN
L
2D102D
1
所以可得:=
L2Dtt2LDt
21
四、实验步骤
1、光杠杆放在仪器平台上,其后足尖放在金属杆顶的金属端套上,光杠杆的镜面在铅
直方向。~(尺在铅直方向)。调节镜尺组让望远镜
与直尺相对镜面成对称关系,调节望远镜的目镜使叉丝清晰,如图2,再调节望远镜使直尺
的象进入望远镜中。
2、打开电源开关,按下预置开关,进入预置状态,轻触调节开关,调节预置温度(大约
比当前显示的室温高1ºC),调节完毕后,按预置开关,退出预置状态,进入工作状态。
3、当温度达到预置温度时加热灯灭,但温度仍能继续上升一段时间,当温度在一定时
间内不继续上升时可认为系统供热和散热相对稳定,记下相对稳定的温度以及此时望远镜里
直尺上的读数,之后重新预置,此时所预置的温度大约比当前稳定温度高º,当温度到
Ni2C
新的达稳定温度时重新记录为依此类推,直到测完规定的组数。
Ni,
4、停止加热,测出直尺到平面镜镜面间距离D(D=100XC,C为尺读望远镜横刻度中
间横与上横线间的读数)线。
五、数据及处理
N(cm)
T(°C)
H=;D=;L=
H(NN)()
21105(/K)
2LD(tt)2(100)
21

um;
H33

um;
L33

um;
D33

uu2u222;
NN1N233

uu2u222;
tt1t233
u2u2u2u2u2
EHLDNt
HLDNt
22222
=

=108107108104
=104
=%
uE%105105(/K)

u105(/K)

E%

思考题