實(shí)驗(yàn)3.5線(xiàn)膨脹系數(shù)的測(cè)定

1實(shí)驗(yàn)3.5線(xiàn)膨脹系數(shù)的測(cè)定2一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諟y(cè)量金屬材料的平均線(xiàn)膨脹系數(shù)的一種方法；熟悉用機(jī)械式千分表測(cè)量微小位移的方法；學(xué)會(huì)用最小二乘法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。二、實(shí)驗(yàn)原理線(xiàn)膨脹—加熱時(shí)因熱脹效應(yīng)而使固體的長(zhǎng)度增加。比例系數(shù)

稱(chēng)為固體的線(xiàn)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(shí)固體材料的相對(duì)伸長(zhǎng)量。在一定溫度范圍內(nèi)，固體長(zhǎng)度的伸長(zhǎng)量近似與溫度的增量以及固體的原長(zhǎng)成正比，即實(shí)驗(yàn)中，使材料溫度改變t時(shí)，測(cè)出其相應(yīng)的伸長(zhǎng)量L，即可算出線(xiàn)膨脹系數(shù)。34三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)儀器FD-LEA-B線(xiàn)膨脹系數(shù)測(cè)定儀、金屬樣品。測(cè)量金屬棒在一定溫度范圍內(nèi)的平均線(xiàn)膨脹系數(shù)。5數(shù)據(jù)測(cè)量及記錄記錄初始溫度(室溫)t0即樣品原長(zhǎng)L0(設(shè)為400mm)；加溫，使樣品每升溫5℃時(shí)記錄相應(yīng)長(zhǎng)度改變Li；根據(jù)對(duì)應(yīng)的溫差ti和伸長(zhǎng)量Li，用最小二乘法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)果：樣品測(cè)量次數(shù)i12345黃銅溫度

ti℃溫差ti=ti-t0伸長(zhǎng)Li=Li-L0原長(zhǎng)L0=400mm（設(shè)室溫時(shí)為原長(zhǎng)）初始溫度t0=℃（室溫）6實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)7注意事項(xiàng)因樣品伸長(zhǎng)量極小，所以實(shí)驗(yàn)中應(yīng)避免振動(dòng)；實(shí)驗(yàn)時(shí)嚴(yán)禁用手直接拉動(dòng)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(pán)；3—防塵帽；4—轉(zhuǎn)數(shù)指針；5—轉(zhuǎn)數(shù)指示盤(pán)；6—表圈；7—套筒；8—量桿；9—測(cè)頭千分表讀數(shù)主指針?lè)侄戎担?.001mm，表盤(pán)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)。總讀數(shù)：總測(cè)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(dòng)固定架，插入待測(cè)金屬棒后插回絕熱體，將固定架轉(zhuǎn)回；說(shuō)明：通常已有一根待測(cè)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(shí)要使探頭與絕熱體良好接觸(轉(zhuǎn)數(shù)指針走過(guò)一格左右)，再旋緊鎖緊螺母；轉(zhuǎn)動(dòng)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(cè)量；注意：第一組同學(xué)做完后將不要對(duì)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(kāi)機(jī)顯示溫度設(shè)定剛開(kāi)機(jī)時(shí)此顯示即為室溫12做升溫的同學(xué)（即先做這一實(shí)驗(yàn)的同學(xué)）：溫度設(shè)置及具體操作測(cè)量說(shuō)明不要?jiǎng)忧Х直恚醋鼋禍氐耐瑢W(xué)不能重新調(diào)零（因?yàn)樵谌我恢虚g溫度無(wú)法測(cè)定樣品對(duì)應(yīng)的絕對(duì)長(zhǎng)度）。記錄開(kāi)始時(shí)(最高溫度時(shí))所見(jiàn)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(guò)程中，溫度每降低5oC時(shí)讀一次數(shù)據(jù)并記錄，連測(cè)5組。做降溫時(shí)的原長(zhǎng)：不是室溫時(shí)的原長(zhǎng)L0，要加上最后一組數(shù)據(jù)溫度下千分表走過(guò)的讀數(shù)。記錄初始溫度(室溫)t0和樣品原長(zhǎng)L0；將溫度一次性設(shè)定為70oC，然后從初始溫度開(kāi)始，溫度每升高5oC進(jìn)行一次測(cè)量和記錄，連測(cè)5組。(說(shuō)明：溫度一次性設(shè)為70oC是讓升溫過(guò)程為連續(xù)，并不是要等70oC以后才開(kāi)始測(cè)量。)測(cè)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(cè)量。做降溫的同學(xué)（即后做這一實(shí)驗(yàn)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(jìn)行結(jié)果討論。14本實(shí)驗(yàn)主要誤差來(lái)源提示控溫方式不夠精確，且達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的溫度值需要