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1、大学物理实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：金属线胀系数的测定一、实验目的：1. 学会用千分表法测量金属杆长度的微小变化测量金属杆的线膨胀系数二、实验原理:一般固体的体积或长度，随温度的升高而膨胀，这就是固体的热膨胀。设物体的温度改变t时，其长度改变量为L,如果t足够小，则t与L成正比，并且也与物体原长L成正比，因此有L=aLAt上式中比例系数称为固体的线膨胀系数，其物理意义是温度每升高1C时物体的伸长量与它在0C时长度之比。设在温度为0C时，固体的长度为L0,当温度升高为tC时，其长度为Lt,则有(Lt-L0)/L0=at,即Lt=L0(1+at)。如果金属杆在温度为t1,t2时，其长度
2、分别为L1,L2,则可写出L1=L0(1+at1)(3)L2=L0(1+at2)(4)将式(3)代入式(4),又因L1与L2非常接近，所以L2/L1-1,于是可得到如下结果：a=(L2-L1)/L1/(t2-t1),由上式，测得L1,L2,t1和t2，就可求得a值。三、实验仪器:加热箱，恒温控制仪，金属线膨胀系数测量仪。四、实验内容和步骤：1. 接通电加热器与温控仪输入输出接口和温度传感器的航空插头。2. 设置好温度控制器加热温度为80C:金属管加热温度设定值可根据金属管所需要的实际温度值设置。3. 当被测介质温度为t1C时，读出千分表数值L1,记入表2中。接着在温度每隔5C时，记录对应的千分
3、表读数。4. 依次记录12组数据。5. 用逐差法求出温度每升高5C金属棒的平均伸长量，由公式即可求出金属棒线膨胀系数。五、实验数据与处理:tyt15.920.925.930.935.940.945.950.955.960.965.970.9a01790.0610010700.152119410.23400.27380.30400.34000.37120.40010.42901.逐差法:Si十，寸n闵-仇十刊奸VW二Mm成顿,J=住M2竺mW沼2.坐标法:Vtr/t0510152025303540455055%-归而0.00000.04310.08910.13420+17620.21610.25
4、S90.28610,32210.35330.38220.41110.45000.40000.35000.3000025000.20000.150.1CKI00.06000.0000aL=k=斜率=0.0075所以a=0.0075/400=1.875*10-5(/C)六、误差分析:L矿二0皿3。心二技十篇=O.ong%LO冒omm铮二血赛信福B件皈3UpfrJ1/6(=O.ab)2xr注，（扑775土。崩夕火|尸IMfr*2，/o(-XU(5蹒*达为出现误差的原因：1. 温度的影响，每一种材料都有它的温度膨胀系数，温差越大对它的影响也越大。2. 测量仪器的不精密，读数时未能迅速读取。3. 碰撞造成了系统的不稳定。4. 热量在空气中的流失。5. 仪器使用时间过长，传感器不灵敏。七、思考题：1. 线胀系数的意义是什么？答：线胀系数是固态物质的温度改变1c时，其长度的变化与它在0c时的长度之比。2. 如果温度超过计划记录的读数，可是还没来得及记录，实验是否要继续进行下去？答：要继续进行下去。可以选取接近计划记录读数后的读数，比如原计划记录50C,但没有来得及记录，可以立刻记录50.1C的数据。八、附上原始数据:Welcome!欢迎您的下载,资料仅供参考!
