一、【实验目的】

用稳态法测定金属、空气、橡皮的导热系数。

二、【实验仪器】

导热系数测定仪、铜-康导热电偶、游标卡尺、数字毫伏表、台秤(公用)、杜瓦瓶、秒表、待测样品（橡胶盘、铝芯）、冰块

三、【实验原理】

1、良导体（金属、空气）导热系数的测定

根据傅里叶导热方程式，在物体内部，取两个垂直于热传导方向、彼此间相距为h、温度分别为θ_1、θ₂的平行平面（设θ₁>θ₂），若平面面积均为S，在时间内通过面积S的热量免租下述表达式：   

                              （3-26-1）

式中，为热流量；即为该物质的导热系数，在数值上等于相距单位长度的两平面的温度相差1个单位时，单位时间内通过单位面积的热量，其单位是。

在支架上先放上圆铜盘P，在P的上面放上待测样品B，再把带发热器的圆铜盘A放在B上，发热器通电后，热量从A盘传到B盘，再传到P盘，由于A,P都是良导体，其温度即可以代表B盘上、下表面的温度θ₁、θ₂，θ_1、θ₂分别插入A、P盘边缘小孔的热电偶E来测量。热电偶的冷端则浸在杜瓦瓶中的冰水混合物中，通过“传感器切换”开关G，切换A、P盘中的热电偶与数字电压表的连接回路。由式（3-26-1）可以知道，单位时间内通过待测样品B任一圆截面的热流量为

                 (3-26-2)

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学生物理实验报告

实验名称             固体导热系数的测定                    

学  院               专   业               班   级          

报告人               学   号          

同组人                学   号            

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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

学院：

专业： 课程编号：

组号： 指导教师：

报告人： 学号：

实验地点

实验时间： 201 年 月 日 星期

实验报告提交时间： 201 年 月 日

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六、数据记录：

组号： ；姓名

3. 记录橡胶盘、黄铜盘的直径、高度（DB、Hb、DC、HC），记录相应结果

2.选择θ20前后四个数据记如下表，并采用逐差法求散热盘P在温度为θ20时的冷却速率 △θ／△t |θ2=θ20，其中△t =120S.

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圳 大 学 实 验 报 告 实验名称： 导热系数的测量 学院： 专业： 班级： 组号： 指导教师： 报告人： 学号： 实验地点 科 技 楼 90 实验时间：年月 星期 实验报告提交时间：

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深 圳 大 学 实 验 报 告

课程名称：­      大学物理实验（一）     

实验名称：      实验十四导热系数的测量           

学院：          物理科学与技术学院           

专业：        课程编号：   

组号：   16     指导教师：                         

报告人：        学号：  2     

实验地点          科技楼           

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实验名称：金属导热系数的测量

一、引言：

导热系数是表征物质热传导性质的物理量。材料结构的变化与所含杂质等因素都会对导热系数产生明显的影响，因此，材料的导热系数常常需要通过实验来具体测定。用稳态法时，先用热源对测试样品进行加热，并在样品内部形成稳定的温度分布，然后进行测量，本实验采用稳态法进行测量。

二、实验目的：

1．掌握稳态法测定金属良导热体的导热系数。

2．了解物体散热速率和传热速率的关系。

3．理解温差热电偶特性。

三、实验原理：

傅立叶导热方程式：

  （T₁>T₂）

其中：h表示两个垂直于热传导方向的平行平面的间距；T₁、T₂分别为两平面的温度；S为平面的面积；在时间内通过S的热量为；为该物质的热导率，单位 W/（mK），数值上等于相距单位长度的两个平面的温度相差一个单位时单位时间内通过单位面积的热量。

其中：R_B为样品半径；h_B为样品厚度；m为铜盘的质量；c为铜的比热容；R_p为铜盘的半径h_p为铜盘的厚度。

四、实验仪器：

导热系数测定仪；杜瓦瓶；游标卡尺。

五、实验内容：

    (1)先将两块树脂圆环套在金属圆筒两端，并在金属圆筒两端涂上导热硅胶，然后置于加热盘A和散热盘P之间，调节散热盘P下方的三颗螺丝，使金属圆筒与加热盘A及散热盘P紧密接触。

    (2)在杜瓦瓶中放入冰水混合物，将热电偶的冷端插入杜瓦瓶中，热端分别插入金属圆筒侧面上、下的小孔中，并分别将热电偶的接线连接到导热系数测定仪的传感器I、II上。

    (3)接通电源，将加热开关置于高挡，当传感器I的温度T1约为3.0mV，再将加热开关置于低挡，约40min。

    (4)待达到稳态时(T1与T2的数值在l0min内的变化小于0.03mV)，每隔2min记录T1和T2的值。

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          实验报告用稳态平板法测定不良导体的导热系数

物理科学与技术学院 13级弘毅班  吴雨桥  2013301020142

导热系数是表征物质热传导性质的物理量。材料结构的变化与所含杂质的不同对材料导热系数的数值有明显的影响，因此材料的导热系数常常需要由实验去具体测定。

测量导热系数的实验方法一般分为稳态法和动态法两类。本实验使用稳态法。先利用热源对样品加热，样品内部的温差使得热量从高温向低温传导，样品内部各点的温度将随加热快慢和传热快慢的影响而变动；当适当控制实验条件和和实验参数使加热和传热的过程达到平衡状态，则待测样品内部可能形成稳定的温度分布，根据这一温度分布就可以计算出导热系数。

                 【实验目的】

(1)用稳态平板法测定不良导体的导热系数。

(2)利用物体的散热速率求传热速率。

                 【实验器材】

实验装置、红外灯、调压器、杜瓦瓶、数字式电压表。

                 【仪器介绍】

本实验装置如图，在支架D上先后放上圆铜盘C、待测样品B和厚底紫铜圆筒A，在A的上方用红外灯L加热，使样品上下表面各维持稳定的温度T1、T2，它们的数值分别用各自的热电偶E来测量，E中的冷端浸入盛于杜瓦瓶H内的冰水混合物中，G为双刀双向开关，用以变换上下热电偶的测量回路，数字式电压表F用以测量温差电动势。

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【实验目的】

用稳态法测定出不良导热体的导热系数，并与理论值进行比较。

【实验仪器】

导热系数测定仪、铜-康导热电偶、游标卡尺、数字毫伏表、台秤(公用)、杜瓦瓶、秒表、待测样品（橡胶盘、铝芯）、冰块

【实验原理】

根据傅里叶导热方程式，在物体内部，取两个垂直于热传导方向、彼此间相距为h、温度分别为T_1、T₂的平行平面（设T₁>T₂），若平面面积均为S，在时间内通过面积S的热量免租下述表达式：      

                    （3-26-1）

式中，为热流量；即为该物质的导热系数，在数值上等于相距单位长度的两平面的温度相差1个单位时，单位时间内通过单位面积的热量，其单位是。

在支架上先放上圆铜盘P，在P的上面放上待测样品B，再把带发热器的圆铜盘A放在B上，发热器通电后，热量从A盘传到B盘，再传到P盘，由于A,P都是良导体，其温度即可以代表B盘上、下表面的温度T₁、T₂，T_1、T₂分别插入A、P盘边缘小孔的热电偶E来测量。热电偶的冷端则浸在杜瓦瓶中的冰水混合物中，通过“传感器切换”开关G，切换A、P盘中的热电偶与数字电压表的连接回路。由式（3-26-1）可以知道，单位时间内通过待测样品B任一圆截面的热流量为

                 (3-26-2)

式中，R_B为样品的半径，h_B为样品的厚度。当热传导达到稳定状态时，T₁和T₂的值不变，遇事通过B 盘上表面的热流量与由铜盘P向周围环境散热的速率相等，因此，可通过铜盘P在稳定温度T₂的散热速率来求出热流量。实验中，在读得稳定时T₁和T₂后，即可将B盘移去，而使A盘的底面与铜盘P直接接触。当铜盘P的温度上升到高于稳定时的T₂值若干摄氏度后，在将A移开，让P自然冷却。观察其温度T随时间t变化情况，然后由此求出铜盘在T₂的冷却速率,而,就是铜盘P在温度为T₂时的散热速率。但要注意，这样求出的是铜盘P在完全表面暴露于空气中的冷却速率，其散热表面积为。然而，在观察测量样品的稳态传热时，P盘的上表面是被样品覆盖着的，并未向外界散热，所以当样品盘B达到稳定状态时，散热面积仅为：。考虑到物体的冷却速率与它的表面积成正比，在稳态是铜盘散热速率的表达式应作如下修正：

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