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、實驗目的掌握測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(設為400mm)；加溫，使樣品每升溫5℃時記錄相應長度改變Li；根據(jù)對應的溫差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（設室溫時為原長）初始溫度t0=℃（室溫）6實驗操作指導7注意事項因樣品伸長量極小，所以實驗中應避免振動；實驗時嚴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。8千分表結構及讀數(shù)1—主指針；2—表盤；3—防塵帽；4—轉數(shù)指針；5—轉數(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，轉數(shù)指針走一格。即轉數(shù)指針走的格數(shù)代表主指針轉的圈數(shù)?？傋x數(shù)：總測量值=轉數(shù)指針所走格數(shù)0.2+主指針顯示格數(shù)0.001.1234567899旋松千分表固定架螺栓，轉動固定架，插入待測金屬棒后插回絕熱體，將固定架轉回；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(轉數(shù)指針走過一格左右)，再旋緊鎖緊螺母；轉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重新調整，直至穩(wěn)定指零）;接通溫控儀電源，設定溫度，加熱升溫后作相應測量；注意：第一組同學做完后將不要對儀器做任何操作，留待下組同學做。表圈防塵帽11等待輸入設定溫度。按升溫降溫鍵設定.設定溫度顯示當前溫度顯示開機顯示溫度設定剛開機時此顯示即為室溫12做升溫的同學（即先做這一實驗的同學）：溫度設置及具體操作測量說明不要動千分表，即做降溫的同學不能重新調零（因為在任一中間溫度無法測定樣品對應的絕對長度）。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)；按復位鍵，重新將溫度設定為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，以便下一組同學繼續(xù)讀數(shù)測量。做降溫的同學（即后做這一實驗的同學）：13數(shù)據(jù)處理要求用最小二乘法處理數(shù)據(jù)；進行結果討論。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