实验 （七）  项目名称：金属线膨胀系数测量实验

一、实验目的

1、学习测量金属线膨胀系数的一种方法。

2、学会使用千分表。

二、实验原理

材料的线膨胀是材料受热膨胀时，在一维方向的伸长。线胀系数是选用材料的一项重要指标。特别是研制新材料，少不了要对材料线胀系数做测定。

固体受热后其长度的增加称为线膨胀。经验表明，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成正比，与原长亦成正比，即：

                                           （1）

式中的比例系数称为固体的线膨胀系数（简称线胀系数）。大量实验表明，不同材料的线胀系数不同，塑料的线胀系数最大，金属次之，殷钢、熔融石英的线胀系数很小。殷钢和石英的这一特性在精密测量仪器中有较多的应用。

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梧州学院学生实验报告

成绩：                       指导教师：              

专业：                   班别：                       实验时间：              

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南昌大学物理实验报告

学生姓名： 学号： 专业班级： 班级编号： 实验时间：13时00分 第4周 星期三 座位号： 教师编号：T037成绩： 实验5 金属线胀系数的测定

测量固体的线胀系数，实验上归结为测量在某一问题范围内固体的相对伸长量。此相对伸长量的测量与杨氏弹性模量的测定一样，有光杠杆、测微螺旋和千分表等方法。而加热固体办法，也有通入蒸气法和电热法。一般认为，用电热丝同电加热，用千分表测量相对伸长量，是比较经济又准确可靠的方法。

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。

2.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??L?t （1）

式（1）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1℃时物体的伸长量与它在0℃时长度之比。设在温度为0℃时，固体的长度为L0,当温度升高为t℃时，其长度为Lt，则有

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金属线膨胀系数测量实验

(FB712型金属线膨胀系数测定仪)

    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。考虑失当，甚至会造成工程的损毁，仪器的失灵，以及加工焊接中的缺陷和失败等等。

【实验目的】

1．学习并掌握测量金属线膨胀系数的一种方法。

2．学会用千分表测量长度的微小增量。

【实验仪器】

FB712型金属线膨胀系数测量仪实验装置如图1、图2所示：

【实验原理】

材料的线膨胀是材料受热膨胀时，在一维方向的伸长。线胀系数是选用材料的一项重要指标。特别是研制新材料，少不了要对材料线胀系数做测定。

固体受热后其长度的增加称为线膨胀。经验表明，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成正比，与原长亦成正比，即：

                                                  （1）

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（1314实验室）

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。考虑失当，甚至会造成工程的损毁，仪表的失灵，以及加工焊接中的缺陷和失败等等。

一．实验目的

学习测量金属线膨胀系数的一种方法。

二．实验仪器

金属线膨胀系数测量实验装置、FT-RZT-I 数字智能化热学综合实验平台、

游标卡尺、千分表、待测金属杆

金属线膨胀系数测量的实验装置如图1所示

 

图1

FT-RZT-I 数字智能化热学综合实验平台面板如图2所示

 

           　　　　　　　　　　　　　图2

三．实验原理

材料的线膨胀是材料受热膨胀时，在一维方向的伸长。线胀系数是选用材料的一项重要指标。特别是研制新材料，少不了要对材料线胀系数做测定。

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1首先，一般要保证测量时已经达到了稳态。如果没有稳态，会有误差。第二，测温元件的测量误差。第三，人为误差，如人流的走动等也会引起误差。

2如图

3千分表:精密测量微小位移量的测量工具，主要由3个部件组成：表体部分、传动系统、读数装置。工作原理是将被测尺寸引起的测杆微小直线移动,经过齿轮传动放大,变为指针在刻度盘上的转动,从而读出被测尺寸的大小。

   金属棒伸长0.2mm，即探针移动0.2mm时，大表针正好转一周。大表盘上均匀地刻有200个格，因此大表盘的每一小格表示0.001 mm。当大表针转动一圈的同时，小表针跟着转动一小格，所以小表盘的一格代表线位移0.2mm，小表盘上均匀地刻有5个小格，千分表可测量的最大线位移为1mm。

   实际测量值等于小表盘读数+大表盘读数，应该读到最小刻度0.001mm的下一位，所以若以毫米为单位，测量结果在小数点后应有四位数。

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重庆科技学院大学物理实验报告

                                                          第       个实验报告

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金属线膨胀系数的测量与分析

   

摘要：本实验利用热传导综合实验仪，设计实验测量铜棒的线膨胀系数。本文通过对数据进行处理、分析从而总结了实验过程中出现的问题并进行了深入的探讨，进而提出了实验的改进方法。

关键词：金属线膨胀系数；分析与改进；遇热膨胀；温度延迟

The way of measuring linear expansibility and experience analysis

Abstract:Based on comprehensive experimental apparatus, the design of heat transfer coefficient of linear expansion of brass experiment measurements. The experiment based on data processing and analysis are summarized and the problems appeared in the process of experiment, and discussed the experiment, which puts forward improving methods.

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