南昌大学物理实验报告
学生姓名： 学号： 专业班级： 班级编号： 实验时间：13时00分 第4周 星期三 座位号： 教师编号：T037成绩： 实验5 金属线胀系数的测定
测量固体的线胀系数，实验上归结为测量在某一问题范围内固体的相对伸长量。此相对伸长量的测量与杨氏弹性模量的测定一样，有光杠杆、测微螺旋和千分表等方法。而加热固体办法，也有通入蒸气法和电热法。一般认为，用电热丝同电加热，用千分表测量相对伸长量，是比较经济又准确可靠的方法。
一、实验目的
1.学会用千分表法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。设物体的温度改变?t时，其长度改变量为?L,如果?t足够小，则?t与?L成正比，并且也与物体原长L成正比，因此有
?L??L?t （1）
式（1）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，其长度为Lt，则有
(Lt?L0)/L0??t
即 Lt?L0(1??t) （2）
如果金属杆在温度为t1，t2时，其长度分别为L1，L2，则可写出
L1?L0(1??t1) （3）
L2?L0(1??t2) (4)
将式（3）代入式（4），又因L1与L2非常接近，所以，L2/L1?1,于是可得到如下结果：
??L2?L1 （5） L1(t2?t1)
…… …… 余下全文
从图1中我们可以看到，当温度变化Δt时长度的变化为ΔL，此时刻度尺的读数就变化了ΔN，而要读出ΔN是一件轻而易举的事。我们知道：
；
；不难得出：
，
=
。
，之后再求出线胀系数α和它的不确定度。注意此时
。
线膨胀是材料在受热膨胀时，在一维方向上的伸长。在一定的温度范围内，固体受热后，其长度都会增加，设物体原长为L，由初温t1加热至末温t2，物体伸长了 △L,则有
（1） （2）
