固体线膨胀系数的测定实验目的、测量两种金属杆的线膨胀系数、进一步使用光杠杆法测量杨氏模量误差分析测定固体长度的微小变化。、初步掌握温度测量的要领实验原理实验表明原长度为L的固体受热后在一定的温度范围内其相对伸长量正比于温度的变化即ΔLL=αΔT()式中比例系数α称为固体的线膨胀系数。对于一种确定的固体材料在一定温度范围内它是常数材料不同α的值也不同。设在温度T时固体的长度为L温度升高到T时其长度为L则有:(LL)L=α(TT)或α=(LL)L(TT)()其中ΔL=LL是微小的长度变化,可用光杠杆法测量杨氏模量误差分析法進行测量。利用类似于杨氏模量测仪的装置(见图)可得长度伸长量:ΔL=LL=xD(nn)()式中x为光杠杆法测量杨氏模量误差分析前后脚的垂直距离D为光杠杆法测量杨氏模量误差分析镜面到望远镜标尺间的距离n及n为温度T及T时望远镜中标尺的读数代入式()得α=x(nn)DL(TT)()如果测得L、T、T、n、n、x及D便可从式()求出α值。实验仪器线膨胀系数测定仪(包括待测铜棒、铁棒温度计光杠杆法测量杨氏模量误差分析尺读望远镜标尺)钢卷尺游标卡尺。实验内容测定铜棒和铁棒的线膨胀系数(两者实验步骤相同)()测量金属杆的长度L并把它装入加热管道内()小心地把温度计插入加热管的被测棒孔内记下加热前嘚温度T。()将光杠杆法测量杨氏模量误差分析三个构成等腰三角形的尖脚放在白纸上轻轻地按一下得到三个支点的位置通过作图量出等腰彡角形的高X然后将光杠杆法测量杨氏模量误差分析放在平台上使它的顶点脚放在金属杆的上端。()调整光杠杆法测量杨氏模量误差分析的位置以及望远镜的位置和焦距使得在望远镜中能清楚地看到标尺的刻度(调整方法同实验五)记下加热前标尺的读数n()接通加热开关要求测一组nT徝作出nT曲线由曲线求α并和附录附表所载的标准值比较之。)估计α的测量误差。(注意,()该实验在测量读数时是在温度连续变化时进行因此读數时要快而准。()在测量过程中不能碰动线膨胀系数测定仪、光杠杆法测量杨氏模量误差分析及望远镜的整个系统(打开加热开关时一定要轻)稍有碰动实验得从头做起思考题()试比较式()中各个测量量对测量结果误差的影响说明为什么对(nn)的测量要精确。()如何保证金属管内各点温度均匀而且稳定,()若实验中加热时间过长使仪器支架受热膨胀对实验结果产生怎样影响,()如采用逐差法处理数据测量时就做到什么,

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