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实验十金属线胀系数的测定
l实验目的
l实验仪器
l实验原理
l实验内容
精选ppt
实验目的
学习用光杠杆法测量金属棒的线胀系数。
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实验仪器
vGXZ型金属系数测定仪
光杠杆
温度计
望远镜
加热装置
直标尺
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光杠杆蒸汽发生器尺度望远镜
精选ppt
螺旋测微装置
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光杠杆原理
T:望远镜；M:光杠杆(反光镜)；P:标尺；C:有
孔圆柱体；m,c:金属杆受热膨胀后的光杠杆和
圆柱体；a:光杠杆长度；D:光杠杆距标尺距离
.精选ppt
实验原理
v固体的长度通常随着温度的升高而增加，其
长度和温度之间的关系为
常温下
精ppt
光杠杆法测量微小长度变化法
实验时将待测金属棒直立在金属线胀系数测定仪的金属筒
中，将光杠杆的后足尖置于金属棒的上端，二前足置于固定台
上。
设在温度时，通过望远镜和光杠杆平面镜，看见直尺
上的刻度a1刚好在望远镜中叉丝横线(或交点)处，当温度升高
至时，直尺上刻度a2移至叉丝横线上，根据光杠杆原理可得
式中d为光杠杆后足尖到二前足尖连线的垂直距离，
D为光杠杆镜面到直尺的距离。将式(13-5)代入式
(13-4)中，那么
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实验内容
光杠杆法
1.用米尺测量出金属棒长度后，将其插入线胀系
数测定仪的金属筒内，棒的下端要和基座紧密接触，
上端露出筒外。
2.安装温度计。
3.将光杠杆放在仪器的平台上，后足尖放在金属
棒的顶端，保持光杠杆的镜面铅直。在光杠杆前
处放置望远镜及直尺，同样保持直尺在铅直方向。调
节望远镜看到直尺的像，要仔细调节以消除叉丝与直
尺像之间的视差。
读出望远镜叉丝横线或交点在直尺上的位置a。
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4.记下初始温度t，给蒸汽锅炉加热。蒸汽进入金
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属筒后，随着金属筒内温度的升高，金属棒将迅速伸
长，待温度计的读数稳定几分钟后，从望远镜中读出
叉丝横线所对应的刻度值a，并记下此刻的温度t。
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5.停止加热，测出直尺到光杠杆镜面的距离D，取
下光杠杆及温度计。
6.将光杠杆在白纸上轻轻压出三个足尖痕迹，用
游标卡尺测出后足尖到二前足尖连线的垂直距离d。
7.取出金属棒，用冷水冷却金属筒之后安装另一
根金属棒重复以上的测量。
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