實驗3.5線膨脹系數(shù)的測定

1實驗3.5線膨脹系數(shù)的測定2一、實驗?zāi)康恼莆諟y量金屬材料的平均線膨脹系數(shù)的一種方法；熟悉用機械式千分表測量微小位移的方法；學(xué)會用最小二乘法處理實驗數(shù)據(jù)。二、實驗原理線膨脹—加熱時因熱脹效應(yīng)而使固體的長度增加。比例系數(shù)

稱為固體的線膨脹系數(shù)。其物理意義是:在溫度區(qū)間t內(nèi)，每升高單位溫度時固體材料的相對伸長量。在一定溫度范圍內(nèi)，固體長度的伸長量近似與溫度的增量以及固體的原長成正比，即實驗中，使材料溫度改變t時，測出其相應(yīng)的伸長量L，即可算出線膨脹系數(shù)。34三、實驗內(nèi)容四、實驗儀器FD-LEA-B線膨脹系數(shù)測定儀、金屬樣品。測量金屬棒在一定溫度范圍內(nèi)的平均線膨脹系數(shù)。5數(shù)據(jù)測量及記錄記錄初始溫度(室溫)t0即樣品原長L0(設(shè)為400mm)；加溫，使樣品每升溫5℃時記錄相應(yīng)長度改變Li；根據(jù)對應(yīng)的溫差ti和伸長量Li，用最小二乘法處理實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)果：樣品測量次數(shù)i12345黃銅溫度

ti℃溫差ti=ti-t0伸長Li=Li-L0原長L0=400mm（設(shè)室溫時為原長）初始溫度t0=℃（室溫）6實驗操作指導(dǎo)7注意事項因樣品伸長量極小，所以實驗中應(yīng)避免振動；實驗時嚴(yán)禁用手直接拉動千分表中的量桿；不可敲打千分表的任何部位。8千分表結(jié)構(gòu)及讀數(shù)1—主指針；2—表盤；3—防塵帽；4—轉(zhuǎn)數(shù)指針；5—轉(zhuǎn)數(shù)指示盤；6—表圈；7—套筒；8—量桿；9—測頭千分表讀數(shù)主指針分度值：0.001mm，表盤共分200格，主指針走一圈為0.2mm.主指針走一圈，轉(zhuǎn)數(shù)指針走一格。即轉(zhuǎn)數(shù)指針走的格數(shù)代表主指針轉(zhuǎn)的圈數(shù)?？傋x數(shù)：總測量值=轉(zhuǎn)數(shù)指針?biāo)吒駭?shù)0.2+主指針顯示格數(shù)0.001.1234567899旋松千分表固定架螺栓，轉(zhuǎn)動固定架，插入待測金屬棒后插回絕熱體，將固定架轉(zhuǎn)回；說明：通常已有一根待測樣品放入其中，不用再更換。固定架固定架螺栓鎖緊螺母絕熱體量桿操作步驟10旋緊螺栓固定千分表，旋緊時要使探頭與絕熱體良好接觸(轉(zhuǎn)數(shù)指針走過一格左右)，再旋緊鎖緊螺母；轉(zhuǎn)動千分表表圈使讀數(shù)為零；提拉防塵帽幾次，確保指針能穩(wěn)定指零（若提拉后指針偏離，則按步驟1-3重新調(diào)整，直至穩(wěn)定指零）;接通溫控儀電源，設(shè)定溫度，加熱升溫后作相應(yīng)測量；注意：第一組同學(xué)做完后將不要對儀器做任何操作，留待下組同學(xué)做。表圈防塵帽11等待輸入設(shè)定溫度。按升溫降溫鍵設(shè)定.設(shè)定溫度顯示當(dāng)前溫度顯示開機顯示溫度設(shè)定剛開機時此顯示即為室溫12做升溫的同學(xué)（即先做這一實驗的同學(xué)）：溫度設(shè)置及具體操作測量說明不要動千分表，即做降溫的同學(xué)不能重新調(diào)零（因為在任一中間溫度無法測定樣品對應(yīng)的絕對長度）。記錄開始時(最高溫度時)所見表頭讀數(shù)和溫度顯示讀數(shù)；按復(fù)位鍵，重新將溫度設(shè)定為20oC；然后在連續(xù)降溫的過程中，溫度每降低5oC時讀一次數(shù)據(jù)并記錄，連測5組。做降溫時的原長：不是室溫時的原長L0，要加上最后一組數(shù)據(jù)溫度下千分表走過的讀數(shù)。記錄初始溫度(室溫)t0和樣品原長L0；將溫度一次性設(shè)定為70oC，然后從初始溫度開始，溫度每升高5oC進行一次測量和記錄，連測5組。(說明：溫度一次性設(shè)為70oC是讓升溫過程為連續(xù)，并不是要等70oC以后才開始測量。)測完之后不要作任何操作，保持現(xiàn)狀，以便下一組同學(xué)繼續(xù)讀數(shù)測量。做降溫的同學(xué)（即后做這一實驗的同學(xué)）：13數(shù)據(jù)處理要求用最小二乘法處理數(shù)據(jù)；進行結(jié)果討論。14本實驗主要誤差來源提示控溫方式不夠精確，且達到一個穩(wěn)定的溫度值需要