实验3.5线膨胀系数的测定

1实验3.5线膨胀系数的测定2一、实验目的掌握测量金属材料的平均线膨胀系数的一种方法；熟悉用机械式千分表测量微小位移的方法；学会用最小二乘法处理实验数据。二、实验原理线膨胀—加热时因热胀效应而使固体的长度增加。比例系数

称为固体的线膨胀系数。其物理意义是:在温度区间t内，每升高单位温度时固体材料的相对伸长量。在一定温度范围内，固体长度的伸长量近似与温度的增量以及固体的原长成正比，即实验中，使材料温度改变t时，测出其相应的伸长量L，即可算出线膨胀系数。34三、实验内容四、实验仪器FD-LEA-B线膨胀系数测定仪、金属样品。测量金属棒在一定温度范围内的平均线膨胀系数。5数据测量及记录记录初始温度(室温)t0即样品原长L0(设为400mm)；加温，使样品每升温5℃时记录相应长度改变Li；根据对应的温差ti和伸长量Li，用最小二乘法处理实验数据，得出结果：样品测量次数i12345黄铜温度

ti℃温差ti=ti-t0伸长Li=Li-L0原长L0=400mm（设室温时为原长）初始温度t0=℃（室温）6实验操作指导7注意事项因样品伸长量极小，所以实验中应避免振动；实验时严禁用手直接拉动千分表中的量杆；不可敲打千分表的任何部位。8千分表结构及读数1—主指针；2—表盘；3—防尘帽；4—转数指针；5—转数指示盘；6—表圈；7—套筒；8—量杆；9—测头千分表读数主指针分度值：0.001mm，表盘共分200格，主指针走一圈为0.2mm.主指针走一圈，转数指针走一格。即转数指针走的格数代表主指针转的圈数。总读数：总测量值=转数指针所走格数0.2+主指针显示格数0.001.1234567899旋松千分表固定架螺栓，转动固定架，插入待测金属棒后插回绝热体，将固定架转回；说明：通常已有一根待测样品放入其中，不用再更换。固定架固定架螺栓锁紧螺母绝热体量杆操作步骤10旋紧螺栓固定千分表，旋紧时要使探头与绝热体良好接触(转数指针走过一格左右)，再旋紧锁紧螺母；转动千分表表圈使读数为零；提拉防尘帽几次，确保指针能稳定指零（若提拉后指针偏离，则按步骤1-3重新调整，直至稳定指零）;接通温控仪电源，设定温度，加热升温后作相应测量；注意：第一组同学做完后将不要对仪器做任何操作，留待下组同学做。表圈防尘帽11等待输入设定温度。按升温降温键设定.设定温度显示当前温度显示开机显示温度设定刚开机时此显示即为室温12做升温的同学（即先做这一实验的同学）：温度设置及具体操作测量说明不要动千分表，即做降温的同学不能重新调零（因为在任一中间温度无法测定样品对应的绝对长度）。记录开始时(最高温度时)所见表头读数和温度显示读数；按复位键，重新将温度设定为20ºC；然后在连续降温的过程中，温度每降低5ºC时读一次数据并记录，连测5组。做降温时的原长：不是室温时的原长L0，要加上最后一组数据温度下千分表走过的读数。记录初始温度(室温)t0和样品原长L0；将温度一次性设定为70ºC，然后从初始温度开始，温度每升高5ºC进行一次测量和记录，连测5组。(说明：温度一次性设为70ºC是让升温过程为连续，并不是要等70ºC以后才开始测量。)测完之后不要作任何操作，保持现状，以便下一组同学继续读数测量。做降温的同学（即后做这一实验的同学）：13数据处理要求用最小二乘法处理数据；进行结果讨论。14本实验主要误差来源提示控温方式不够精确，且达到一个稳定的温度值需要