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1、金属线膨胀系数的测量金属线膨胀系数的测量绝大多数物质都具有“热胀冷缩”的特性，这是由于物体内部分子热运动加剧或减弱造成的。这个性质在工程结构的设计中，在机械和仪器的制造中，在材料的加工（如焊接）中，都应考虑到。否则，将影响结构的稳定性和仪表的精度。材料的线膨胀是材料受热膨胀时，在一维方向上的伸长。线胀系数是选用材料的一项重要指标。一、实验教学目的一、实验教学目的1掌握一种测线膨胀系数的方法；2应用逐差法处理数据。二、实验教学重难点二、实验教学重难点1.千分表的读数2.逐差法处理数据三、实验仪器与用具三、实验仪器与用具固体线膨胀系数测定仪、千分表、直尺四、实验原理四、实验原理固体受热后其长度的增
2、加称为线膨胀。经验表明，在一定的温度范围内，原长为L的物体，受热后其伸长量L与其温度的增加量t近似成正比，与原长L亦成正比，即L Lt式中的比例系数称为固体的线膨胀系数（简称线胀系数）。为测量线胀系数，我们将材料做成条状或杆状。由（1）式可知，测量出t1时杆长L、受热后温度达t2时的伸长量L和受热前后的温度t1及t2，则该材料在（t1，t2）温区的线胀系数为：L（2）L(t2t1)其物理意义是固体材料在（t1,t2）温区内，温度每升高一度时材料的相对伸长量，其单位为（）。本实验中采用千分表测微小的线胀量。-1五、实验步骤五、实验步骤1、用直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。
3、2、连接好电缆连接线，将待测金属杆插于加热盘内，调节螺钉，使千分表的指针转动一个微小的角度。3、打开仪器，设定温度为55 摄氏度，开始加热金属杆。4、从 20 度开始，即T1=20 度，温度依次递增3C，且递增 7 次（依次为23、26.0、29.0、32.0、35.0、38.0、41.0），随着温度的上升，千分表开始旋转，当温度稳定后，记下此时的温度值（T2=23 度、T3=26 度、T4、T5、T6、T7、T8）及千分表读数（L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8）。5、用逐差法求出温度每升高3时铜杆的平均伸长量，由（2）式即可求出铜杆在这个温区（如 45.0）内的线胀系数。六、数据记录及处理六、数据记录及处理1、测量铜杆的原长 L测量次数L/mm123平均值2、记录对应温度时的千分表读数T/CL/mmT120T2 T13C L1L2T3T16C T4 T19C L3L4T5T112C T6T115C T7T118C T8T1 21C 3、计算得到铜杆的线胀系数L5L6L7L8温度每升高 3C时，由逐差法处理数据，可得铜杆的平均伸长量L为：L(L5 L1)(L6 L2)(L7 L3)(L8 L4)（mm）44铜杆在（T120C，T8 41C）温区的线胀系数为：=L(C)13L