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1、【 1 】孝感学院孝感学院大学物理实验大学物理实验-热学热学实验报告实验报告日期：日期： 2011 年年 月月 日日 天气：天气：_ 实实 验验 室：室：_姓名：姓名：_学号：学号：_ 院系专业：院系专业：_指导教师：指导教师： _【实验题目实验题目】实验实验 12 金属线胀系数的测定金属线胀系数的测定【实验目的实验目的】1 学习用_或_测量_。2 测量_。【实验仪器及型号实验仪器及型号】_【实验原理及预习实验原理及预习】1 线胀系数实验表明：在一定的温度范围内，原长为的物体，受热后其伸长量 与其温度的增加量近似Lt成_，与原长亦成_，即L_ (式中的比例系数称为固体的线胀系数)大量实验表明，
2、不同材料的线胀系数不同，塑料的线胀系数最大，金属次之，请查表给出下列材料线胀系数的数量级。几种材料的线胀系数材 料铜、铁、铝普通玻璃、陶瓷熔凝石英数量级2 线胀系数的测量固体的长度随温度的升高而增加，设 L0为物体在温度 t =0时的长度，则在常温下，物体在时的长度为_设物体在温度 t1时的长度为 L，温度升高为 t2时，其长度增加了 L=_L+=_由上两式消去 L0，整理后得=_（实验参数）（实验参数）天天 气气：_气气 温温：_湿湿 度度：_【 2 】而在实验条件下，_所以可近似写成=_ 3 试估计本实验中金属杆的伸长量，并据此选择合适的测量器具。估算可选用的测量器具：_，_，_，_.4
3、用已学过的测量微小长度变化的仪器，设计另一种测量 的方案。【实验内容和步骤实验内容和步骤】1、用游标卡尺测出室温下待测金属杆的原长 L，测三次求出算术平均值。2、安装好实验装置，调节螺钉，使千分表的指针转动一个微小的角度。3、打开加热开关，观察加热盘温度的变化，直至温度稳定。把此时温度计为，读出千分表数值1TL 。14、重复步骤 3，设定温度依次递增 5，且递增 9 次（如依次为 55.0、60.0、65.0、70.0、C75.0、80.0、85.0、90.0、95.0） ，随着温度的上升，千分表开始旋转，当温度稳定后，千分表停止动作，记下此时的温度值（、）及千分表读数2T3T4T5T6T7T
4、8T9T10T（L 、L 、L 、L 、L 、L 、L 、L 、L） 。23456789105、用逐差法求出温度每升高 5时铜杆的平均伸长量，并求出铜杆在这个温区内的线胀系数。6、将铜杆换成铁杆，重复以上步骤，测出铁杆在某个温区的线胀系数。请阐明实验中应注意的事项：_0n1n【 3 】_【 4 】【实验数据记录实验数据记录】1、测量铜杆的原长 L 测量次数123平 均 值L(mm)2、记录对应温度时的千分表读数(逐差法)CT /mmL/1T 1L215TTC 2L3110TTC3LCTT15144L5120TTC5LCTT25166LCTT30177LCTT35188LCTT40199LCTT
5、4511010L3、千分表读数随温度变化表（曲线拟合法）序 号千分表 读数(_) 温度 (_)实验数据教师核查签字（未签字数据无效）：实验数据教师核查签字（未签字数据无效）：_ 【实验数据处理实验数据处理】 1、计算得到铜杆的线胀系数（逐差法）温度每升高 5时，由逐差法处理数据，可得铜杆的平均伸长量为：C_（mm）61728394105()()()()() 5 5LLLLLLLLLL铜杆在（_，_）温区的线胀系数为：1T C10T C【 5 】_5L L1()C误差分析2、做金属杆长度随温度变化的关系曲线，并由此确定实验金属杆的线胀系数【实验思考题和作业实验思考题和作业】1试分析哪一个量是影响
6、实验结果精度的主要因素？2试举几个在日常生活和工程技术中应用或考虑线胀的实例。【 6 】孝感学院孝感学院大学物理实验大学物理实验-热学热学实验报告实验报告日期：日期： 2011 年年 月月 日日 天气：天气：_ 实实 验验 室：室：_姓名：姓名：_学号：学号：_ 院系专业：院系专业：_指导教师：指导教师： _【实验题目实验题目】实验实验 13 冰的熔化热的测定冰的熔化热的测定【实验目的实验目的】1测定_。2掌握基本的测热方法:_。3学习一种_的方法。【实验仪器及型号实验仪器及型号】_【实验原理及预习实验原理及预习】1 用混合法测量冰的比熔解热用混合法测量测量热的条件：_该实验条件在具体实验中很
7、难做到，本实验是通过控制实验的_和_以弥补_的影响。冰的比熔解热熔解热的定义：_。查表给出冰的熔解热的标准值0_L 本实验用混合法测量冰的比熔解热，由于在绝热系统中，某一部分所放出的热量等于其余部分所吸收的热量。在量热器筒中，用 M 克 0的冰与 m 克的温水混合，当冰全部溶解成水时，平CT0 2衡温度为，设量热器内筒和搅拌器的质量分别为、，其比热容分别为、，在系统与CT011m2m1c2c外界无热量交换的条件下，有热平衡方程_将上式整理得_2弥补散热修正（实验参数）（实验参数）天天 气气：_气气 温温：_湿湿 度度：_【 7 】牛顿冷却定律文字表述：_公 式：_散热修正在实验过程中，系统向环
8、境散失的热量_Q放系统向环境吸收的热量_Q吸本实验中为满足 SASB，初温 T2及末温 T1以及室温 应满足的关系是什么？T2_， T1_， 21_TT具体做法是要进行多次实验，而且在做完某次实验并绘制出 T-t 曲线后，根据 SA和 SB的面积判断出下一次实验应如何改变 T2和 T1。如此反复多次，就能找出最佳的初温 T2和末温 T1。【实验内容和步骤实验内容和步骤】1冰的制备问：冰块投入量热器内筒时，若冰块外面附有水，将对实验结果有何影响（只需定性说明）？答：2合理选择各个参数的数值在做实验时可以适当选择数值的参量有水的质量 m、冰的质量 M、初温 T2及末温 T1。在做第一次实验时，T2
9、可比环境温度高_，水量约为量热器内筒容积的_左右，放入的冰块必须_，使冰尽快溶解。若末温 T1太低，第二次实验时为了提高末温，可以_冰块的质量，也可以_水的质量或_初温。应该注意，末温不能选得太低，以免内筒外壁出现凝结水而改变其散热系数。3冰的溶解热的测定（1）用物理天平分别称出量热器内筒和搅拌器的质量 m1、m2及水的质量 m，温度计入水体积。V（2）从放入冰块前三四分钟开始测温，每隔 0.5min 测一次温度，读取 68 个数据；记下放入冰块时刻，放入冰块后每隔 10 秒测一次水温；在温度达到最低温度后，继续测温五六分钟，每隔 0.5min测一次，读取 1012 个数据。应该注意，为使温度
10、计读数确实代表所要测量的系统的温度，整个实验过程要不断轻轻地进行搅拌。【 8 】（3）利用上述数据在坐标纸上绘出 T-t 曲线，用外推法确定投冰时的水温 T2，参照图 4-15-2 的散热修正方法，尽可能准确地估算 SA和 SB面积，若相差太大，则应调整各参量的数值，重新做实验。若基本相等，则可转到下一步骤。（4）测量包括搅拌器、水及放入的冰块在内的量热器内筒总质量，并算出冰块的质量 M。（5）算出冰的溶解热及作出标准不确定度的评定。【 9 】【实验数据记录实验数据记录】1测量数据记录水的比热容 = J/g 铜的比热容= J/g 0c1c次（g）1m内筒+搅拌器（g）2m内筒+搅拌器+水（g）3m内筒+搅拌器+水+冰室温 （）初温（）2T终温（）1T温度计（）V3cm122放冰前后水温 T 随时间 t 变化表 2 放冰前后水温 T 随时间 t 变化的数据 室温： 放冰前（每隔 0.5min 测温一次）tT(oC)放冰后到最低温度 T1（每隔 10s 测温一次） 放冰时刻： tT(oC)达最低温度后（每隔 0.5min 测温一次）tT(oC)表 2 放冰前后水温 T 随时间 t 变化的数据 室温： 放冰前（每隔 0.5min 测温一次）tT(oC)放冰后到最低温度 T1（每隔 10s 测温一次） 放冰时刻： tT(oC)达最低温度后（每隔 0.5min 测温一次）tT(
