1、金屬線膨脹系數(shù)的測定,蘇麗萍 講師,理學院物理實驗教學中心,實驗?zāi)康?測量金屬線膨脹系數(shù)； 了解千分表的原理及使用方法； 學習PID調(diào)節(jié)的原理。,實驗原理,實驗表明，當溫度變化范圍不大時，固體的伸長量L= L1L0與溫度變化量t= t1t0及固體的長度L0成正比。即： L=L0t 比例系數(shù)稱為固體的線膨脹系數(shù)，由上式知： =L/L01/t 可以將理解為當溫度升高1時，固體增加的長度與原長度之比，單位為/。多數(shù)金屬的線膨脹系數(shù)在(0.82.5)10-5/之間。 線膨脹系數(shù)是與溫度有關(guān)的物理量。當t是一個不太大的變化區(qū)間時，對于確定的材料，我們近似認為是不變的。,實驗儀器,金屬線膨脹實驗儀 PID

2、溫控實驗儀 千分表,實驗儀器,金屬線膨脹實驗儀,實驗儀器,開放式PID溫控實驗儀,實驗儀器,千分表 精密測量微小位移量的測量工具，主要由3個部件組成：表體部分、傳動系統(tǒng)、讀數(shù)裝置。工作原理是將被測尺寸引起的測桿微小直線移動,經(jīng)過齒輪傳動放大,變?yōu)橹羔樤诳潭缺P上的轉(zhuǎn)動,從而讀出被測尺寸的大小。,實驗儀器,千分表 金屬棒伸長0.2mm，即探針移動0.2mm時，大表針正好轉(zhuǎn)一周。大表盤上均勻地刻有200個格，因此大表盤的每一小格表示0.001 mm。當大表針轉(zhuǎn)動一圈的同時，小表針跟著轉(zhuǎn)動一小格，所以小表盤的一格代表線位移0.2mm，小表盤上均勻地刻有5個小格，千分表可測量的最大線位移為1mm。 實際

3、測量值等于小表盤讀數(shù)+大表盤讀數(shù)，應(yīng)該讀到最小刻度0.001mm的下一位，所以若以毫米為單位，測量結(jié)果在小數(shù)點后應(yīng)有四位數(shù)。,實驗內(nèi)容及步驟,準備工作。檢查儀器各部分的水電是否連接好。檢查儀器前面的水位管，將水箱水加到適當值。檢查金屬棒固定端是否連接好。 打開溫控儀開關(guān)，檢查水是否循環(huán)良好。設(shè)置測量的溫度。 注意：溫控儀溫度達到設(shè)定值后再等約5分鐘，才能讀數(shù)。,實驗內(nèi)容及步驟,測量線膨脹系數(shù) 為了保證實驗安全，溫控儀最高設(shè)置溫度為60。若決定測量n個溫度點，則每次升溫范圍為t=(60室溫)/n。 本次實驗，共測量n=8個溫度點，t=2。 為減小系統(tǒng)誤差，將第一次溫度達到平衡時的溫度及千分表讀數(shù)分別作為t0，L0。,實驗數(shù)據(jù)記錄及處理,線膨脹系數(shù)的測定,(1)用作圖法作出Li-ti的曲線 (2)根據(jù)L=L0t，從所作的直線上求出Li-ti直線的斜率K (3)已知長度L0=500 mm，根據(jù)=K/L0求線膨脹系數(shù),注意事項,在