实验7 线胀系数实验报告(参考)
热膨胀系数实验报告
热膨胀系数实验报告篇一：热膨胀系数测定实验报告数据处理由，得α（50-200C）o 其中n1=，L=72mm；解得：α（50-200C）/Coo相变起始温度T0=283C，o相变终止温度T1=295C。
篇二：物理金属线膨胀系数测量实验报告实验（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L的物体，受热后其伸长量?L与其温度的增加量?t近似成正比，与原长L 亦成正比，即：?LL??t （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。
实验还发现，同一材料在不同温度区域，其线胀系数不一定相同。
某些合金，在金相组织发生变化的温度附近，同时会出现线胀量的突变。
另外还发现线膨胀系数与材料纯度有关，某些材料掺杂后，线膨胀系数变化很大。
因此测定线胀系数也是了解材料特性的一种手段。
但是，在温度变化不大的范围内，线胀系数仍可认为是一常量。
为测量线胀系数，我们将材料做成条状或杆状。
由（1）式可知，测量出时杆长L、受热后温度从t1升高到t2时的伸长量?L和受热前后的温度升高量?t，则该材料在温度区域的线胀系数为：???L（2）其物理意义是固体材料在温度区域内，温度每升高一度时材料的相对伸长量，其单位为。
测量线胀系数的主要问题是如何测伸长量?L。
我们先粗估算一下?L的大小，若L?250mm,温度变化t2?t1?100C，金属的?数量级为?10?5?1，则估算出?1?LL??t?。
对于这么微小的伸长量，用普通量具如钢尺或游标卡尺是测不准的。
测量金属线胀系数实验报告
测量金属线胀系数实验报告一、实验目的1、掌握用光杠杆法测量金属线胀系数的原理和方法。
2、学会使用千分尺测量金属棒的长度变化。
3、进一步熟悉误差分析和数据处理的方法。
二、实验原理当固体受热时，会发生线性膨胀。
设某种金属在温度为 t1 时的长度为 L1，温度升高到 t2 时的长度为 L2，其线胀系数为α，则有：ΔL ＝ L2 L1 ＝L1αΔt其中，Δt ＝ t2 t1 为温度的变化量。
光杠杆法是一种通过光学放大原理来测量微小长度变化的方法。
光杠杆由一面小平面镜 M、一个带有刀口的三脚支架 B 和一个望远镜 T 组成。
当金属棒受热伸长时，通过光杠杆的反射，望远镜中看到的标尺刻度会发生变化。
假设光杠杆前后脚的距离为 b，光杠杆镜面到标尺的距离为 D，金属棒伸长量为ΔL，望远镜中标尺读数的变化量为Δn，则有：ΔL ＝bΔn ／ 2D将其代入线胀系数的公式中，可得：α ＝2DΔn ／（bL1Δt)三、实验仪器1、金属线胀系数测定仪（包括加热装置、金属棒、光杠杆、望远镜和标尺）2、千分尺3、温度计4、游标卡尺四、实验步骤1、用游标卡尺测量金属棒的长度 L1，在不同位置测量多次，取平均值。
2、调节光杠杆、望远镜和标尺，使望远镜中能清晰看到标尺的刻度。
3、记录初始温度 t1 和初始标尺读数 n1。
4、打开加热装置，缓慢升温，每隔一定温度间隔记录一次温度 t和标尺读数 n。
5、加热到一定温度后，关闭加热装置，让金属棒自然冷却，再次记录温度和标尺读数。
6、用千分尺在金属棒的不同位置测量其直径，多次测量取平均值。
五、实验数据记录与处理1、金属棒长度 L1 的测量｜测量次数|1|2|3|4|5|｜｜｜｜｜｜｜｜长度(mm)｜＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|平均值 L1 ＝＿_____mm2、金属棒直径 d 的测量｜测量次数|1|2|3|4|5|｜｜｜｜｜｜｜｜直径(mm)｜＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|平均值 d ＝＿_____mm3、温度和标尺读数的记录｜温度(℃）｜标尺读数(mm)｜｜｜｜｜t1|n1|｜t2|n2|｜t3|n3|｜｜｜4、计算伸长量ΔLΔn ＝ n2 n1ΔL ＝bΔn ／ 2D5、计算线胀系数αα ＝2DΔn ／（bL1Δt)6、计算线胀系数的平均值和不确定度。
测量金属线胀系数实验报告
测量金属线胀系数实验报告一、实验目的1、学会使用千分表测量微小长度的变化。
2、掌握测量金属线胀系数的原理和方法。
3、进一步熟悉物理实验中的数据处理和误差分析。
二、实验原理固体受热时会发生膨胀，其长度的增加量与温度的升高量成正比。
对于金属材料，其线胀系数通常在一定的温度范围内是一个常数。
设某一固体在温度为＄t_0$ 时的长度为＄L_0$，当温度升高到＄t$ 时，其长度变为＄L$，则长度的增加量＄＼Delta L ＝ L L_0$。
实验表明，在温度变化不大的范围内，固体的伸长量＄＼Delta L$ 与温度的升高量＄＼Delta t ＝ t t_0$ 成正比，即：＄＼Delta L ＝＼alpha L_0 ＼Delta t$其中，＄＼alpha$ 为固体的线胀系数。
将上式变形可得：＄＼alpha ＝＼frac{＼Delta L}｛L_0 ＼Delta t}＄在实验中，我们通过测量温度升高前后金属杆的长度变化以及相应的温度变化，就可以计算出金属的线胀系数。
三、实验仪器1、线胀系数测定仪由加热装置、金属杆、千分表等组成。
加热装置用于升高金属杆的温度，金属杆为实验的研究对象，千分表用于测量金属杆的长度变化。
2、温度计测量金属杆的温度。
3、游标卡尺测量金属杆的初始长度。
四、实验步骤1、用游标卡尺测量金属杆的初始长度＄L_0$，在不同位置测量多次，取平均值以减小误差。
2、将金属杆安装在线胀系数测定仪上，调整千分表的位置，使其测量触头与金属杆接触良好，并记下千分表的初始读数。
3、接通加热装置的电源，缓慢升高金属杆的温度，每隔一定的温度间隔（如 10℃），记录一次千分表的读数和温度计的示数。
4、当温度升高到一定值后（如 80℃），停止加热，继续记录千分表和温度计的读数，直至温度稳定。
5、关闭电源，让金属杆自然冷却，再次记录千分表和温度计的读数。
五、实验数据记录与处理1、实验数据记录｜温度（℃）｜千分表读数（mm）｜｜｜｜｜ 20 ｜ 0125 ｜｜ 30 ｜ 0150 ｜｜ 40 ｜ 0175 ｜｜ 50 ｜ 0200 ｜｜ 60 ｜ 0225 ｜｜ 70 ｜ 0250 ｜｜ 80 ｜ 0275 ｜2、数据处理计算金属杆在不同温度下的伸长量＄＼Delta L$：＄＼Delta L ＝ L L_0$，其中＄L$ 为对应温度下千分表的读数。
金属线胀系数的测定实验报告
金属线胀系数的测定实验报告一、实验目的1、学会使用千分表测量微小长度的变化。
2、掌握用光杠杆法测量金属棒的线胀系数。
3、观察金属受热膨胀的现象，加深对热膨胀规律的理解。
二、实验原理固体受热时会发生长度的伸长，这种现象称为线膨胀。
设固体在温度为$t_1$时的长度为$L_1$，温度升高到$t_2$时的长度为$L_2$，则固体在温度区间$（t_2 t_1)＄内的平均线胀系数$＼alpha$定义为：＼＼alpha ＝＼frac{L_2 L_1}｛L_1(t_2 t_1)｝＼由于长度的变化量$＼Delta L ＝ L_2 L_1$通常很小，难以直接测量，本实验采用光杠杆法将微小的长度变化量放大进行测量。
光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架，其结构如图 1 所示。
平面镜固定在一个三脚支架的一端，三脚支架的另两个脚与一个等腰直角三角形的底边重合，而三角形的直角顶点处装有一个能沿金属棒长度方向自由移动的尖头，尖头与金属棒接触。
当金属棒受热伸长时，带动光杠杆的尖头移动，使光杠杆绕其前两脚尖的连线转动一微小角度$＼theta$，从而使反射光线转过$2\theta$的角度。
设开始时望远镜中叉丝横线对准的刻度为$n_1$，当光杠杆转动$＼theta$角后，叉丝横线对准的刻度为$n_2$，则望远镜中标尺读数的变化量为$＼Delta n ＝ n_2 n_1$。
根据几何关系可得：＼＼tan 2\theta ＼approx 2\theta ＝＼frac{＼Delta n}｛D}＼其中，＄D$为望远镜到光杠杆平面镜的距离。
又因为$＼theta$很小，所以有：＼＼tan ＼theta ＼approx ＼theta ＝＼frac{＼Delta L}｛b}＼其中，＄b$为光杠杆后脚尖到两前脚尖连线的垂直距离。
联立以上两式可得：＼＼Delta L ＝＼frac{b}｛2D}＼Delta n＼将上式代入线胀系数的定义式中，可得：＼＼alpha ＝＼frac{1}｛L_1(t_2 t_1)｝＼cdot ＼frac{b}｛2D}＼Delta n＼三、实验仪器1、线胀系数测定仪：包括加热装置、金属棒、光杠杆、望远镜和标尺。
固体线胀系数实验报告
固体线胀系数实验报告1. 实验目的本实验旨在通过测量固体材料在不同温度下的线胀量，计算得到固体线胀系数，以便研究该材料的热膨胀性质。
2. 实验原理固体的热膨胀是指固体物质在温度变化时的体积或长度的增加。
线胀系数（α）是指在单位温度变化下，固体材料单位长度的变化量。
线胀系数的计算公式如下：α= (ΔL / L0) / ΔT其中，α为线胀系数，ΔL为长度变化量，L0为原始长度，ΔT为温度变化量。
本实验选用了金属样品进行热膨胀实验，根据材料的线胀特性，将样品固定在测量仪器上，通过在控制的温度范围内升温，测量线胀量，进而计算得到线胀系数。
3. 实验器材- 热膨胀测量仪：用于固定和测量样品的长度变化量，同时提供恒定的温度环境。
- 金属样品：选用具有热膨胀性质的固体材料作为实验样品，如铝、铜等。
4. 实验步骤1. 将金属样品固定在热膨胀测量仪上，确保样品稳固不动。
2. 设置热膨胀测量仪的温度范围，并将温度调节到初始温度。
3. 开始记录温度和样品长度数据。
4. 将热膨胀测量仪的温度逐步升高，每隔一定温度间隔记录一次样品长度。
5. 当达到最终温度后，停止温度升高，继续记录样品长度。
6. 根据记录的数据，计算得到线胀系数。
5. 数据处理与结果分析根据实验记录的数据，我们可以绘制出温度和样品长度的曲线图。
根据曲线的斜率即可计算得到线胀系数。
实验结果显示，金属样品在温度升高时，其长度随温度的增加而增加。
通过计算得到的线胀系数可以反映金属材料的热膨胀性质。
6. 实验误差分析实验中可能存在的误差包括温度测量误差和长度测量误差。
温度测量误差可能来自于温度传感器的精度限制，长度测量误差可能来自于仪器的粗糙度。
为了减小误差，我们可以多次重复实验，取平均值来增加测量的准确性。
此外，在实验操作中要尽量避免人为因素对实验结果的影响，严格按照操作规程进行实验。
7. 实验结论通过本实验测量得到金属样品的线胀系数，从而为研究该金属材料的热膨胀性质提供了参考数据。
物理金属线膨胀系数测量实验报告
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L 体，受热后其伸长量与其温L ∆度的增加量t ∆近似成正比，与原长亦成L 正比，即： t L L ∆∙∙α=∆ （1） 式中的比例系数称为固α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。
几种材料的线胀系数组织发生变化的温度附近，同时会出现线胀量的突变。
另外还发现线膨胀系数与材料纯度有关，某些材料掺杂后，线膨胀系数变化很大。
因此测定线胀系数也是了解材料特性的一种手段。
但是，在温度变化不大的范围内，线胀系数仍可认为是一常量。
为测量线胀系数，我们将材料做成条状或杆状。
由（1）式可知，测量出时杆长L 、受热后温度从升高到时1t 2t 的伸长量和L ∆受热前后的温度升高量t ∆(12t t t -=∆)，则该材料在) , (21t t 温度区域的线胀系数为：)t L (L∆∙∆=α（2）其物理意义是固体材料在温度区域)t , t (21内，温度每升高一度时材料的相对伸长量，其单位为10)C (-。
测量线胀系数的主要问题是如何测伸长量L ∆。
我们先粗估算一下的大L ∆小，若mm 250L =,温度变化C 100t t 012≈-，金属的数量α级为105)C (10--⨯，则估算出mm 25.0t L L ≈∆∙∙α=∆。
线胀系数实验报告
3、实验仪器：
1.加热箱；
2.恒温控制仪。
四、实验内容和步骤：
1.接通电加热器与温控仪输入输出接口和温度传感器的航空插头；
2.测出金属杆的长度L1（本实验使用的金属杆的长度为400mm），使其一端与隔热顶尖紧密接触；
3.调节千分表带绝热头的测量杆，使其刚好与金属杆的自由端接触，记下此时千分表的读数n1；
2.读取tn、nn数据时，不够迅速，导致读数误差；
3.加热时升温过快，未能平均受热；
七、思考题：
1.如果温度已上升超过你计划记录的一两个读数，可你还没来得及记录时，实验是否可以继续进行下去？为什么？
不能进行下去，误差将很大，影响实验的正确性
2.如果因故实验需要重做，然而接近室温时温度下降得非常缓慢，有无必要用冷水把一起冷却至室温后再做？
物理实验报告
课程名称：大学物理实验
实验名称：金属线胀系数的测定
一、实验目的：
1.学会用千分表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。绝大多数固体材料，其长度是随温度的升高而增加 的，这一现象称为线膨胀。设物体的温度改变△t时其长度改变量为△L，如果△t足够下，则△t与△L成正比，并且也与物体原长L成正比，因此有
没有必要
3.与用蒸汽加热、仪器竖直放置、只测始末两个数据比较有缺点。
相比而言，此实验经济又准确可靠，既有利与排除重力的影响，又可以减少随机误差。
8、附上原始数据：
上式中比例系数 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，长度为Lt，则有
金属线胀系数的测定实验报告
金属线胀系数的测定实验报告引言金属的线胀系数是指在温度变化时，金属材料长度的变化比例。
了解金属线胀系数对于工程设计和材料研究非常重要。
本实验将通过测量金属线在不同温度下的长度变化，来确定金属的线胀系数。
实验步骤1. 准备实验材料和设备•实验材料：选择一种金属线作为实验样品，例如铁丝或铜丝。
•实验设备：恒温水槽、温度计、游标卡尺、计时器。
2. 设置实验条件•将恒温水槽的温度设置在一个合适的范围，例如从室温开始逐渐升高到80°C。
•使用温度计测量恒温水槽内的温度，并记录下来。
3. 测量金属线的长度•在室温下，使用游标卡尺测量金属线的初始长度，并记录下来作为参考值。
•将金属线放入恒温水槽中，确保其完全浸入水中。
•等待一段时间，让金属线与水的温度达到平衡。
•再次使用游标卡尺测量金属线的长度，并记录下来。
4. 重复测量•重复步骤3，但每次将温度升高一定的步长，例如每次升高10°C，直到达到设定的最高温度。
数据处理与分析1. 计算金属线的线胀系数•对于每个温度点，计算金属线的长度变化。
•根据公式ΔL = α * L * ΔT，计算金属线的线胀系数α，其中ΔL 是长度变化，L 是初始长度，ΔT 是温度变化。
2. 绘制实验结果图表•使用数据绘制温度与金属线线胀系数之间的变化曲线图表。
•横轴为温度，纵轴为线胀系数。
•根据曲线的趋势，分析金属线胀系数与温度的关系。
结论通过该实验，我们成功测定了金属线的线胀系数，并绘制了线胀系数随温度变化的曲线图。
根据实验结果，可以得出金属线的线胀系数随温度的升高而增加的结论。
这对于工程设计和材料研究中的热膨胀问题具有重要意义。
参考文献(这里列出你在写实验报告时参考的任何文献、资料等信息)。
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实验7 线胀系数实验报告(参考)
摘要
本实验通过测量不同长度的钢杆在不同温度下的长度变化，得到了钢杆的线胀系数，并计算了不同温度下钢杆的长度变化量和相应的线胀系数。
实验结果表明，在温度升高的情况下，钢杆的长度逐渐增加，线胀系数也逐渐升高，且钢杆的变化量和线胀系数呈现了线性关系。
本实验的结果可以为工程技术实践提供参考。
引言
在工程技术实践中，了解物体的热胀冷缩特性对材料的选择、设计和工程计算等都有着重要的意义。
线胀系数是指在恒定压力下，物体在温度变化时单位长度的变化量，是研究物体的热胀冷缩特性的重要参数。
本实验通过测量钢杆在不同温度下的长度变化，得到其线胀系数，并分析其影响因素和变化规律。
实验原理
线胀系数是指物质在温度变化时，单位长度的变化量。
在恒定压力和恒定温度下，线胀系数的计算公式可表示为：
α=L/L0ΔT
式中，α为线胀系数，L为杆体随温度升高而增加的长度，L0为杆体的原始长度，ΔT为温度变化量。
实验方法
1. 实验器材
（1）钢杆：直径为10mm，长度为120mm；
（2）恒温水浴：能够设置不同温度，精度为±0.2℃；
（3）卡尺：测量钢杆的长度；
（4）温度计：测量水浴中的温度。
2. 实验步骤
（2）将钢杆置于恒温水浴中，使其温度达到设定温度。
（3）待钢杆温度稳定后，再次用卡尺测量钢杆长度L。
（4）重复步骤（2）和（3），分别将温度设定为25℃、30℃、35℃、40℃、45℃和50℃，各测量3次，并求出平均值。
（5）根据实验数据，计算出不同温度下钢杆的线胀系数。
实验结果与分析
实验数据如下表所示：
| 温度/℃ | 长度变化量L/mm | 平均长度变化量L/mm | 线胀系数α/℃-1 |
|---------|----------------|------------------|----------------|
| 25 | 0 | 0 | 0 |
根据实验数据，可以得出不同温度下钢杆的长度变化量和线胀系数的变化规律，如下图所示：
图1 不同温度下的长度变化量和线胀系数
通过图1可以得出以下结论：
1. 钢杆在温度升高的情况下，其长度变化量逐渐增加，且呈现线性关系。
结论。