1、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱：金屬線脹系數(shù)的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? .學(xué)會(huì)用千分表法測(cè)量金屬桿長(zhǎng)度的微小變化2 .測(cè)量金屬桿的線膨脹系數(shù)二、實(shí)驗(yàn)原理:一般固體的體積或長(zhǎng)度，隨溫度的升高而膨脹，這就是固體的熱膨脹。設(shè)物體的溫度改變t時(shí)，其長(zhǎng)度改變量為L(zhǎng),如果t足夠小，則t與L成正比，并且也與物體原長(zhǎng)L成正比，因此有L=aLAt上式中比例系數(shù)稱為固體的線膨脹系數(shù)，其物理意義是溫度每升高1C時(shí)物體的伸長(zhǎng)量與它在0c時(shí)長(zhǎng)度之比。設(shè)在溫度為0c時(shí)，固體的長(zhǎng)度為L(zhǎng)0，當(dāng)溫度升高為tC時(shí)，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)t,則有(Lt-L0)/L0=at,即Lt=L0(1+at)。如果金屬桿在溫度為t1,t2時(shí)，

2、其長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1,L2,則可寫出L1=L0(1+at1)(3)L2=L0(1+at2)(4)將式(3)代入式(4),又因L1與L2非常接近，所以L2/L11,于是可得到如下結(jié)果：a=(L2-L1)/L1/(t2-t1),由上式，測(cè)得L1,L2,t1和t2,就可求得a值。三、實(shí)驗(yàn)儀器:加熱箱，恒溫控制儀，金屬線膨脹系數(shù)測(cè)量?jī)x。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟：1 .接通電加熱器與溫控儀輸入輸出接口和溫度傳感器的航空插頭。2 .設(shè)置好溫度控制器加熱溫度為80C：金屬管加熱溫度設(shè)定值可根據(jù)金屬管所需要的實(shí)際溫度值設(shè)置。3 .當(dāng)被測(cè)介質(zhì)溫度為tlC時(shí)，讀出千分表數(shù)值L1,記入表2中。接著在溫度每隔5。C時(shí)，記錄對(duì)應(yīng)

3、的千分表讀數(shù)。4 .依次記錄12組數(shù)據(jù)。5 .用逐差法求出溫度每升高5C金屬棒的平均伸長(zhǎng)量，由公式即可求出金屬棒線膨脹系數(shù)。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與處理:tj七15.920.925.930.935.940.945.950.955.960.965.970.94/加0.0179606100.10700.15210.19410.23400.27380.30400.34000.37120.40010.42901.逐差法:立二3。9C，j工旦=0匹和“后，可'人LA4。不。2.坐標(biāo)法:保粉箱：Fl一a"8=。.0。1巾m:，仇"57=OoCmm禽%o23o%mQ心七"陽(yáng)©執(zhí)p/土U"。87"士。,2b")x，y“87754。2b尹)X|J出現(xiàn)誤差的原因：1,溫度的影響，每一種材料都有它的溫度膨脹系數(shù)，溫差越大對(duì)它的影響也越大。2.測(cè)量?jī)x器的不精密，讀數(shù)時(shí)未能迅速讀取。3,碰撞造成了系統(tǒng)的不穩(wěn)定。4,熱量在空氣中的流失。5.儀器使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，傳感器不靈敏。七、思考題：1 .線脹系數(shù)的意義是什么？答：線脹系數(shù)是固態(tài)物質(zhì)的溫度改變1。c時(shí)，其長(zhǎng)度的變化與它在0°c時(shí)的長(zhǎng)度之比。2 .如果溫度超過(guò)計(jì)劃記錄的讀數(shù)，可是還沒來(lái)得及記錄，實(shí)驗(yàn)是否要繼續(xù)進(jìn)行下去？50C,但沒有來(lái)得及