線膨胀系数的测定--实验报告.docVIP

沈阳城市学院 物理实验报告 实验题目线膨胀系数的测定 姓 名 学 号 专业班级 实验室号 实验成绩 指导教师 实验时间 2015年 4月 14日 物理实验室制 实验目的 1、测定固体在一定温度区域内的平均线膨胀系数； 2、了解控温和测温的基本知识； 3、用origin软件处理实验数据． 实验仪器 名称 型号 线膨胀系数测定仪 FD-LEA-B 请认真填写 实验原理（注意：原理图、测试公式） 压强保持不变的情况下，温度每升高1℃物理所变化的相应长度即为线膨胀系数α的物理意义，即 温度升高使原子的热运动加剧从而使固体发生膨胀，设L0为物体在初始温度θ0下的长度，则在某个温度θ1时物体的长度为 当温度变化不大时α是一个常数，即 当温度变化较大时，α与Δθ有关可用与Δθ的多项式来描述: 其中a，b，c为常数。 在实际测量中，由于Δθ相对比较小，一般地，忽略二次方及以上的小量．只要测得材料在温度θ1至θ2之间的伸长量 ，就可以得到在该温度段的平均线膨胀系数 ： 在温度θ1和θ2下物体的长度分别为L1和L2， 是长度为L1的物体在温度从θ1升至θ2的伸长量．实验中需要直接测量的物理量是 ，L1，θ1和θ2．为了使的测量结果比较精确，还要扩大到对和相应的 的测量．即 实验中可以等间隔改变加热温度（如改变量为10℃），从而测量对应的一系列 。将所得数据采用最小二乘法进行直线拟合处理，从直线的斜率可得一定温度范围内的平均线膨胀系数 。 实验内容及步骤 调节千分表，调节侧面螺栓使大圆盘的指针对准0刻度线，小圆盘指针在0.2刻度线。 接通温控仪，升温到75度，并记录20、25、30、35。。。到75度时的数据，设定达到最大值时开始降温，将主仪器的盖子打开散热，并记录75、70。。。到20度时的数据。 舍去前后波动的数据，取30-60度温度时的数据，并做图 算出斜率K，并通过铜的线热膨胀系数 ，算出百分误差。 实验数据记录（注意：单位、有效数字、列表） θ/℃ Li/mm(升温) Li/mm(降温) 平均值/mm 20.0 0.006 0.006 0.006 25.0 0.019 0.119 0.069 30.0 0.037 0.173 0.105 35.0 0.059 0.235 0.147 40.0 0.081 0.291 0.186 45.0 0.108 0.341 0.225 50.0 0.134 0.387 0.261 55.0 0.176 0.431 0.304 60.0 0.216 0.468 0.342 65.0 0.277 0.492 0.385 70.0 0.353 0.505 0.429 75.0 0.453 0.508 0.481 被测铜棒:直径Φ8mm,长l=400mm 铜的线膨胀系数理论值：1.70×10-5 （℃）-1 请认真填写 数据处理、误差分析和实验结论 取30℃—60℃做图 斜率k=0.00786 所以:铜的线热膨胀系数 C-1 百分误差: E= 8.65 % 实验思考与建议 低导热体的作用是什么？与被测物接触的一端为什么是尖的？ 低导热体是为了隔绝热量，防止温度升的太高把表盘烧坏，尖端是因为接触面积小，不容易导热。 请在一周内完成，交教师批阅