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物理仿真实验实验报告电气79杨逸柳07041256实验简介：导热系数（又称导热率）是反映材料热性能的重要物理量。热传导是热交换的三种（热传导、对流和辐射）基本形式之一，是工程热物理、材料科学、固体物理及能源、环保等各个研究领域的课题。材料的导热机理在很大程度上取决于它的微观结构，热量的传递依靠原子、分子围绕平衡位置的振动以及自由电子的迁移。在金属中电子流起支配作用，在绝缘体和大部分半导体中则以晶格振动起主导作用。因此，某种材料的导热系数不仅与构成材料的物质种类密切相关，而且还与它的微观结构、温度、压力及杂质含量相联系。在科学实验和工程设计中，所用材料的导热系数都需要用实验的方法精确测定。本实验的目的是了解热传导现象的物理过程，学习用稳态平板法测量不良导体的导热系数并用作图法求冷却速率。实验原理：1882年法国科学家傅里叶（J.Fourier）建立了热传导理论，目前各种测量导热系数的方法都是建立在傅里叶热传导定律的基础之上的。测量的方法可以分为两大类：稳态法和瞬态法，本实验采用的是稳态平板法测量不良导体的导热系数。当物体内部有温度梯度存在时，就有热量从高温处传递到低温处，这种现象臂称为热传导，傅里叶指出，在dt时间内通过ds面积的热量dQ，正比于物体内的温度梯度，其比例系数时导热系数，即：设样品为一平板，则维持上下平面由稳定的T1和T2（侧面近似绝热）,即稳态时通过样品的传热速率为在实验中，要降低侧面散热的影响，就需要减小h。因为待测平板上下平面的温度T1和T2是用传热筒C的底部和散热铜盘A的温度来代表，所以就必须保证样品与圆筒C的底部和铜盘A的上表面密切接触。实验时，在稳定导热的条件下（T1和T2值恒定不变），可以认为通过待测样品盘B的传热率与铜盘A向周围环境散热的速率相等。考虑到物体的散热速率与它的散热面积成比例，所以有1.了解热传播现象的物理过程2.学习用稳态平板法测量不良导体的导热系数3.学习用逐差法求解冷却速度及其误差实验结果：游标卡尺的误差：0.004cm铜盘直径的测量值：12.900cm样品直径的测量值：12.684cm铜盘的厚度:0.900cm样品的厚度：0.718cm铜盘的质量：967g得到的第一组数据：得到的第二组数据：使用matlab编写程序如下x=0:30:390;y=[2.983,2.942,2.902,2.862,2.824,2.786,2.748,2.711,2.676,2.641,2.607,2.574,2.541,2.508];plot(x,y,'k.','markersize',25);p3=polyfit(x,y,3)t=0:30:420;s=polyval(p3,t);holdonplot(t,s,'k--','linewidth',2)xlabel('µçѹ£¨mV)')ylabel('ʱ¼ä£¨t)')grid得到的结果如图所示：p3=-0.00000.0000-0.00142.9831所以拟合之后的函数为y=-0.00

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