导热系数测定实验报告
热导率的测定实验报告
一、实验目的1. 了解热传导现象及其物理过程；2. 掌握稳态平板法测量不良导体的热传导系数；3. 理解傅里叶导热定律，并验证其正确性。
二、实验原理热传导是物体内部由于温度差异而引起的能量传递现象。
热导率（λ）是描述材料导热性能的物理量，其单位为W/(m·K)。
傅里叶导热定律指出，在稳态条件下，物体内部某一点的温度梯度与该点的热流密度成正比，即：Q = -kA(dT/dx)式中，Q为热流密度，k为导热系数，A为面积，dT/dx为温度梯度。
本实验采用稳态平板法测量不良导体的热传导系数。
将不良导体放置在两个等厚的良好导体之间，通过加热良好导体的一侧，使不良导体达到稳态温度分布。
通过测量不良导体两侧的温度差和加热良好导体所需的热量，可以计算出不良导体的热传导系数。
三、实验仪器与材料1. 稳态平板法热导率测量仪2. 不良导体样品（如木材、塑料等）3. 良好导体（如铜、铝等）4. 温度计5. 加热器6. 计时器7. 秒表8. 记录纸及笔四、实验步骤1. 将不良导体样品放置在两个等厚的良好导体之间，形成平板结构；2. 调整温度计，测量不良导体样品两侧的温度；3. 启动加热器，对良好导体的一侧进行加热；4. 观察不良导体样品两侧的温度变化，当温度稳定后，记录此时的时间t1；5. 记录加热器加热时间t2；6. 关闭加热器，等待不良导体样品两侧的温度恢复到室温；7. 再次调整温度计，测量不良导体样品两侧的温度；8. 重复步骤4至7，共进行5次实验；9. 计算不良导体样品两侧的平均温度差ΔT和加热时间t2的平均值。
五、实验数据与处理1. 记录实验数据，包括不良导体样品两侧的温度、加热时间等；2. 根据公式Q = -kA(dT/dx)计算不良导体的热传导系数k；3. 计算实验结果的平均值和标准差。
六、实验结果与分析1. 通过实验，得到不良导体的热传导系数k；2. 分析实验结果，判断实验误差来源，如温度计精度、加热器稳定性等；3. 对实验结果进行讨论，比较不同不良导体的热传导性能。
导热系数的测定(完整版)
△θ／△t|θ2=θ20，其中△t=120S.
T/s
0
30
60
90
120
150
180
210
θ2/mV
七，数据处理
1．原始数据必需重新抄入实验报告数据处理部分的正文中，再进行具体处理，注意各测量量的单位；
2．采用逐差法求黄铜盘在温度为 时的冷却速率 ，Δt = 120 S
导热系数是单位温度梯度作用下物体内所产生的热流密度是反映材料导热性能的重要参数之一其值等于相距单位长度的两平面的温度相差为一个单位时在单位时间内通过单位面积所传递的热量单位是瓦?米12实验中采用什么方法来测量不良导体的导热系数
得分
教师签名
批改日期
深圳大学实验报告
课程名称：大学物理实验（一）
实验名称：实验14导热系数的测定
4．计算橡胶板的导热系数λ，与标准值 比较，并给出λ测量结果；
5．给出实验结论。
测量结果参考值：
1．DB, hB, DC, hC测量参考值：
橡胶板直径 =131.77 mm橡胶板厚度 =8.25 mm
黄铜盘直径 =130.02 mm黄铜盘厚度 =7.66 mm
黄铜盘质量m=896.2 g黄铜比热C= 3.77×102J/kg.k
3．测量黄铜盘的冷却速率。保持稳态时散热板的环境：
a.电风扇一直工作。
b. 附近的冷却速率。
六、数据记录：
组号：；姓名
1.记录橡胶盘、黄铜盘的直径、高度（DB、Hb、DC、HC），记录相应结果
测量次数
1
2
3
4
5
平均值
所用测量仪器
导热系数实验报告
实验内容: 1.用游标卡尺测量A.B 两板的直径、厚度（每个物理量测量3次）；2.正确组装仪器后, 打开加热装置, 将电压调至250V 左右进行加热至一定温度；3.将电压调至125V 左右, 寻找稳定的温度（电压）, 使得板上下面的温度（电压）10分钟内不变化, 记录稳定的两个电压值；4.直接加热A 板, 使得其温度相对于T2上升10度左右；5、每隔30s 记录一个温度（电压）值, 取相对T2最近的上下各6个数据正式记录下来；6.整理仪器；数据处理。
表一: A.B 板的几何尺寸测量结果A 质量m=1136.6g,热容c=0.3709kJ/kgK 。
稳定温度（电压值）: T1: 2.93mV T2: 2.29mV数据处理:将导热系数的公式变形为dt dVh D V V D h D mch A A B A A B ⋅+-+=)2)(()4(2212πλA 盘直径的平均值mm mm D D D D A A A A 132.093132.08132.08132.103321=++=++=B 盘直径的平均值mm mm D D D D B B B B 82.128382.12884.12880.1283321=++=++=A 盘厚度的平均值mm mm h h h h A A A A 90.9390.990.990.93321=++=++=B 盘厚度的平均值mm mm h h h h B B B B 59.7358.77.607.603321=++=++=利用ORIGIN 作图得到dV/dt:U /m Vt/s图一: A 盘散热过程线形拟合图Linear Regression for Data1_B: Y = A + B * X Parameter Value Error------------------------------------------------------------ A 2.44364 0.00306B -8.64802E-4 1.3869E-5------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------ -0.99872 0.00498 12 <0.0001------------------------------------------------------------ 从中得到dV/dt=0.86×10-3mV/s 于是计算有:)/(19.0)/()1090.9213209.0()29.293.2(12882.014.31086.0)1090.9413209.0(1059.7103709.0137.12)2)(()4(2323333212K m W K m W dtdVh D V V D h D h mc A A B A A B ⋅=⋅⨯⨯+⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅+-+=----πλ测量列D A 的标准差为mmmm n D DD iAi AA 01.013)08.13209.132()08.13209.132()10.13209.132(1)()(2222=--+-+-=--=∑σ取P=0.68, 查表得t 因子tP=1.32, 那么测量列DA 的不确定度的A 类评定为mm mm n D t A P01.0301.032.1)(=⨯=σ仪器（游标卡尺）的最大允差Δ仪=0.02mm, 人读数的估计误差可取为Δ估=0.02mm （一格）, 于是有mmmm gu yi 03.002.002.02222=+=∆+∆=∆游标卡尺为均匀分布, 取P=0.68, 故DA 的不确定度的B 类评定为mm mm C D u A B 02.0303.0)(==∆=于是合成不确定度68.0,02.0)02.01(01.0)]([]3)([)(2222==⨯+=+=P mm mm D u k D t D U A B P A PA σ类似可以计算得（P 均为0.68）: U （DB ）=0.03mm, U （hA ）=0.02mm, U （hB ）=0.02mm 。
金属导热系数的测量实验报告
金属导热系数的测量实验报告一、实验目的1、了解金属导热系数的物理意义及其测量原理。
2、掌握稳态法测量金属导热系数的实验方法。
3、学会使用相关实验仪器，并对实验数据进行处理和分析。
二、实验原理当物体内存在温度梯度时，热量会从高温处向低温处传递。
导热系数是表征材料导热性能的重要参数，它表示在单位温度梯度下，单位时间内通过单位面积的热量。
在稳态法测量金属导热系数的实验中，我们将待测金属样品制成平板状，在其上下表面分别施加稳定的温度差。
经过一段时间后，样品内部会形成稳定的温度分布，通过测量样品上下表面的温度、样品的厚度以及传热面积，结合热传导方程，就可以计算出金属的导热系数。
根据傅里叶热传导定律，在稳态条件下，通过平板样品的热流量 Q 与样品上下表面的温度差ΔT、样品的面积 S 以及导热系数λ 之间的关系为：Q ＝λ S （ΔT ／ d)其中，d 为样品的厚度。
三、实验仪器1、稳态法导热系数测定仪：包括加热装置、冷却装置、测温传感器等。
2、待测金属样品（如铜、铝等）。
3、游标卡尺：用于测量样品的厚度和直径。
4、数字温度计：测量样品上下表面的温度。
四、实验步骤1、用游标卡尺测量金属样品的厚度和直径，多次测量取平均值，以减小测量误差。
2、将金属样品放置在导热系数测定仪的加热板和冷却板之间，确保样品与加热板和冷却板接触良好。
3、打开加热装置和冷却装置，调节加热功率和冷却水流速，使样品上下表面形成稳定的温度差。
4、等待一段时间，待温度稳定后，用数字温度计分别测量样品上下表面的温度。
5、记录实验数据，包括样品的尺寸、上下表面的温度、加热功率等。
6、改变加热功率或更换不同的金属样品，重复上述实验步骤。
五、实验数据记录与处理以下是一组实验数据示例：｜金属样品｜厚度（mm）｜直径（mm）｜上表面温度（℃）｜下表面温度（℃）｜加热功率（W）｜｜｜｜｜｜｜｜｜铜｜ 1002 ｜ 5012 ｜ 805 ｜ 302 ｜ 500 ｜首先，计算样品的传热面积 S：S ＝π （d/2)＾2 ＝ 314 （5012/2)＾2 ≈ 197386 mm^2 ＝ 197386 cm^2然后，计算温度差ΔT：ΔT ＝ 805 302 ＝ 503 ℃样品的厚度 d ＝ 1002 mm ＝ 1002 cm根据热传导定律，导热系数λ 为：λ ＝ Q d ／（S ΔT)由于加热功率 P 等于热流量 Q，所以：λ ＝ P d ／（S ΔT) ＝ 500 1002 ／（197386 503) ≈ 0506 W/（cm·℃）对多组实验数据进行处理，计算出不同金属样品的导热系数，并求出平均值。
综合导热系数实验报告
综合导热系数实验报告实验目的本次实验旨在测量材料的综合导热系数，以了解材料的导热性能，并通过实验数据对比不同材料的导热性能。
实验原理综合导热系数是指材料在单位面积上，单位时间内通过的热量与温度差之比。
可以通过实验测量导热系数，即在相同条件下，测量不同材料的热传导过程，从而得到材料的导热性能。
实验中，我们使用一个导热仪，该仪器由一个热源和两个温度传感器组成，可以测量材料上下表面的温度差，以及通过的热量。
通过对多个材料进行实验，我们可以得到不同材料的导热系数，并进一步了解材料的导热性能。
实验步骤1. 准备不同材料的样品，样品的尺寸和质量应相同，以保证实验条件的一致性。
2. 将待测样品固定在导热仪上，并保证样品与传感器的接触良好，以减小传热阻尼。
3. 打开导热仪，设定初始温度，确保温度稳定在设定值。
4. 记录样品上下表面的温度差，以及通过的热量。
5. 更换待测材料，重复步骤2-4，直到所有材料实验完成。
6. 对实验数据进行处理和分析，计算每个材料的导热系数。
实验数据我们选取了三种常见材料进行实验：铝、铜和玻璃。
实验数据如下表所示：材料温度差（）通过的热量（J）-铝10 200铜8 160玻璃 5 100数据处理与分析根据实验数据，我们可以计算每种材料的导热系数。
导热系数（λ）的计算公式如下：λ= (Q ×d) / (A ×ΔT)其中，Q为通过的热量，d为样品的厚度，A为样品的横截面积，ΔT为样品上下表面的温度差。
假设样品的厚度为1cm，横截面积为1平方厘米，则可以得到以下结果：铝的导热系数：λ= (200 ×0.01) / (1 ×10) = 0.2 W/m·K铜的导热系数：λ= (160 ×0.01) / (1 ×8) = 0.2 W/m·K玻璃的导热系数：λ= (100 ×0.01) / (1 ×5) = 0.2 W/m·K根据计算结果可知，铝、铜和玻璃的导热系数均为0.2 W/m·K。
导热系数测定实验报告
导热系数测定实验报告导热系数，作为材料的一项重要物理性质，能够评估材料传导热量的能力。
通过测定导热系数，可以了解材料的导热性能以及在不同工况下的散热能力。
本实验旨在通过实际操作测定不同材料的导热系数，并分析结果对比。
一、实验目的本实验的主要目标是测定不同材料的导热系数，了解热量在材料之间的传导规律，并比较不同材料的导热性能。
通过实验数据的处理和分析，探究导热系数与材料性质之间的关系。
二、实验装置和方法实验所用的装置包括热导率仪和不同材料的试样。
热导率仪由热源、测温探头和显示器组成，用于测量不同材料在不同温度下的热传导情况。
实验的具体步骤如下：1. 准备试样：根据需要测量的材料种类和厚度，制备相应的试样切片。
2. 测量温度：先将测温探头放在设定温度的热源上，进行温度校准，确保准确测量。
3. 安装试样：将试样放置在热导率仪的传热平台上，保持试样与测温探头的接触完全。
4. 测量实验：通过控制热源的温度，使其保持在恒定状态。
记录热导率仪上显示的温度变化情况，并计算得出试样的导热系数。
三、实验数据处理和分析在实验中，我们选择了金属、塑料和木材作为不同材料的代表，分别测量了它们的导热系数，并进行对比分析。
通过实验数据的处理和分析，我们可以得到各材料的导热系数数值。
可以发现，金属材料的导热系数相对较高，这与金属的导电性质有关。
塑料材料的导热系数比金属低，这主要是由于塑料材料结构中有许多绝缘空隙的存在。
木材的导热系数相对较低，并且呈现出随纤维方向变化的趋势，这是因为木材的导热性能与其组织结构有着密切的关系。
导热系数除了与材料的物性有关外，还受到温度的影响。
在不同温度下，导热系数可能会发生变化。
实验中我们选择了不同温度下的测量点，以了解导热系数与温度之间的变化规律。
通过实验数据的分析，我们可以得出导热系数随温度的变化呈现出一定的规律性，不同材料的导热系数随温度变化的趋势可能不同。
四、实验结果与讨论根据实验数据的处理和分析，得出了不同材料在不同温度下的导热系数。
导热系数的测定实验
本实验装置如图1所示，固定于底上的三个测微螺旋头支撑着一铜散 热盘P，在散热盘P上，安放一待测的圆盘样品B，样品B上再安放一 圆筒发热体，圆筒发热体由电热板提供热源，实验时一方面发热体 底盘A直接将热量通过样品上平面传入样品，另一方面散热盘P籍电 扇有效稳定地散热 ，使传入样品的热量不断往样品的下平面散出， 当传入的热量等于散出的热量时样品处于稳定导热状态，这时发热 盘A与散热盘P的温度为一定的数值。
每隔2分钟记下样品上下圆盘A和P的温度θ1 和θ2的数值，待θ2的
数值在10分钟内不变即可认为已达到稳定状态，记下此时的θ1 和
θ2值。
2、测金属的导热系数时θ1 , θ2值为稳态时金属样品上下两个面的温
度，此时散热盘P的温度为θ3 值。因此测量P盘的冷却速率应为:
t | 3
Байду номын сангаас
、
h
1
mc t |3 1 2 R2
测θ3值时可在θ1、θ2达到稳定时，将上面测θ1 或θ2的热电偶移下来进行测量。
3、圆筒发热体A盘侧面和散热盘P的侧面，都有供安插热电偶的小孔，安
放发热盘时此二小孔都应与真空保温杯在同一侧，以免路线错乱。热
电偶插入小孔时，要抹上些硅油，并插到洞孔底部，保证接触良好。
热电偶冷端插入浸于冰水中的细玻璃管内，玻璃管内也要灌入适当的
t
h
（2）
式中h为样品厚度，R为圆盘样品的半径，λ为样品热导率、θ1 、θ2 分别为稳态时样品上下平面的温度。
实验时，当传热达到稳态时，θ1 、θ2的值将稳定不变，这时可以认为 发热盘A通过圆盘样品上平面传入的热量与由散热盘P向周围环境散热的
速率相等。因此可通过散热盘P在稳定温度θ2时的散热速率求出热流量 ΔQ/Δt，方法如下，当读得稳态时的θ1 、θ2后，将样品B盘抽去，让 发热盘A的底面与散热盘P直接接触，使盘P的温度上升到比θ2高出1mV左 右时，再将发热盘A移开，放上圆盘样品（或绝缘圆盘），让散热盘P冷
导热系数测量实验实验报告
导热系数测量实验实验报告小伙伴们！今天咱们来唠唠这个导热系数测量实验。
这实验啊，就像是一场探秘之旅，要去揭开物质导热这个神秘的面纱。
首先呢，咱得知道为啥要测这个导热系数。
我就这么想啊，你看咱生活里到处都有热传递的现象。
比如说，冬天的时候，你拿个暖手宝，那热量咋就从暖手宝传到你手上了呢？这就跟导热系数有关。
要是这东西导热系数大，那热量传得就快，你的手就很快暖和起来；要是小呢，就慢悠悠的。
这就好比跑步比赛，导热系数大的就是短跑健将，嗖的一下就把热量传过去了，小的呢，就像个小脚老太太，慢慢腾腾的。
做这个实验啊，那可得有点耐心。
实验器材就像一群小伙伴，各司其职。
有那个加热装置，就像个小火炉一样，热情地散发着热量。
还有测量温度的温度计，那可真是个冷静的小卫士，默默地记录着温度的变化。
我记得我第一次做这个实验的时候，那真是状况百出。
我就像个无头苍蝇一样，在那些器材中间转来转去。
一会儿觉得这个线接错了，一会儿又担心温度读数读错了。
当时我就想，这实验是不是在故意捉弄我呢？不过后来啊，慢慢摸索着也就有了点门道。
这个实验的原理呢，其实也不是特别难理解。
简单说，就是根据热传导的公式，通过测量一定时间内热量的传递和温度的变化，来算出导热系数。
就像是你要算一个人的速度，知道他走的路程和花的时间一样。
但是呢，实际操作起来可没那么简单。
因为这里面有好多小细节需要注意，就像走钢丝一样，稍微不小心就可能出错。
比如说，在测量温度的时候，你得保证温度计放得位置准确。
这就好比你射箭，要是瞄不准，那肯定射不到靶心。
还有那个加热的功率，也要控制好。
要是功率太大，就像洪水猛兽一样，一下子把整个系统都搞乱了；功率太小呢，又像微风拂面，半天都看不到什么明显的变化。
在数据处理的时候，那更是要小心谨慎。
有时候数据就像调皮的小孩子，东一个西一个的，一点都不整齐。
你得想办法把它们整理好，找出其中的规律。
这时候啊，你就得像个侦探一样，从这些看似杂乱无章的数据里找到线索，最后算出那个导热系数。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
导热系数测定实验报告
实验目的：
测定给定材料的导热系数。
实验原理：
导热系数是描述材料导热能力的物理量，可以通过测量材料的热传导过程来确定。
传导过程中，热量沿着温度梯度从高温区传导到低温区。
根据热传导定律，导热流密度Q/t正比于温度梯度dT/dx，即Q/t = -k(dT/dx)，其中k为导热系数。
在本实验中，我们采用平板法进行导热系数的测量。
在稳态条件下，选取一块厚度均匀的材料样品，在两侧施加恒定的温度差，通过测量材料两侧的温度来计算导热系数。
实验器材：
1. 导热系数测定设备（包括导热板、温度传感器、温度控制仪等）
2. 材料样品
3. 温度计
4. 计时器
实验步骤：
1. 准备工作：打开导热系数测定设备，确保设备正常工作。
2. 校准温度传感器：将温度传感器放入恒温水槽中，根据设备要求进行校准。
3. 安装材料样品：将材料样品放置在导热板上，并紧密密封以确保无热能损失。
4. 施加温度差：通过控制仪调节导热板两侧的温度，使其形成
恒定的温度差。
5. 记录温度数据：使用温度传感器测量样品两侧的温度，并记录数据。
6. 测量时间：使用计时器测量样品温度变化的时间t。
7. 计算导热系数：利用测得的温度数据及时间t，根据导热定律计算导热系数k。
实验结果与分析：
根据实验所得的温度数据及时间信息，计算出材料的导热系数k，并与已知数据进行比较。
分析测量误差的来源，并讨论可能的改进方法。
结论：
本实验通过平板法测定了给定材料的导热系数，并得出了相应的结果。
通过分析实验误差与改进方法，进一步提高了实验结果的准确性。
实验存在的问题与建议：
1. 实验过程中，温度传感器的校准可能存在误差，建议校准过程更加细致。
2. 材料样品的密封性可能不够好，导致热能损失，建议对样品密封进行改进。
3. 导热板的温度控制可能不够精确，导致温度差过大或过小，建议改进温度控制仪的精度。
参考文献：
[1] 吴革南, 金宗俊. 传热学[M]. 高等教育出版社, 2002.
[2] 冯德跃. 制冷与空调工程导论[M]. 高等教育出版社, 2004.。