大学物理仿真实验报告
固体线膨胀系数的测量
院系名称： 信息
专业班级： 电科1004
姓 名： 岳亚坤
学 号： 201048360405
固体线膨胀系数的测量
一、实验目的
1、测定金属棒的线膨胀系数；
2、学习一种测量微小长度的方法。
二、实验原理
1, 线膨胀是指材料在受热膨胀时，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，则线膨胀系数满足：
上式中△L是个极小的量，我们采用光杠杆测量。
2,光杠杆法测量△L ：如下图
当金属杆伸长△L时，从望远镜中叉丝所对标尺刻度前后为b1、b2，这时有 :
则固体线膨胀系数为：
三、实验仪器
尺读望远镜、米尺、固体线膨胀系数测定仪、铜棒、光杠杆、温度计
四、实验内容及步骤
1、在实验界面单击右键选择“开始实验”
2、调节平面镜至竖直状态
3、打开望远镜视野，并调节方位、聚焦、目镜使得标尺刻线清晰，且中央叉丝读数为0.0mm
4、单击铜棒测量长度，单击温度计显示铜棒温度，打开电源加热，记录每升高10度时标尺读数直至温度升高到90度止
5、单击卷尺，分别测量l、D，
6、以t为横轴，b为纵轴作b-t关系曲线，求直线斜率k
7、代入公式计算线膨胀系数值
五、实验数据记录与处理
所以根据公式:
代入数据可得:
=0.0000012177
六、思考题
1． 对于一种材料来说，线胀系数是否一定是一个常数？为什么？
答：不一定，物体不可能随温度升高无限增长。
2． 你还能想出一种测微小长度的方法，从而测出线胀系数吗？
答：迈克尔孙干涉法。
3． 引起测量误差的主要因素是什么？
答：数据的测量误差。
第二篇：固体热膨胀系数的测量
大学物理仿真实验
院系名称：
专业班级：
姓 名：
学 号：
20##年9月23日
实验项目名称：
物理仿真实验1—固体热膨胀系数的测量
一、 实验简介
物质内部的分子都处于不停地运动中，而分子运动强弱的不同，造成绝大多数材料都表现出热胀冷缩的特性。人们在工程结构设计时，例如在房屋、铁路、桥梁、机械和仪器制造、材料的焊接等行业中一定要考虑到这一因素，如果忽略这一特性，将造成工程结构稳定性差，严重的可造成损毁，使仪表失灵以及在材料焊接中的缺陷等。 热膨胀系数的测定在工程技术中是非常重要的，本实验的目的主要是测定金属棒的线胀系数，并学习一种测量微小长度的方法。
二、实验原理
固体的线膨胀系数和体膨胀系数是固体热学特性的重要参数，通常体膨胀系数是线膨胀系数的3倍左右，本实验主要介绍固体线膨胀系数的测量方法。
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，则线膨胀系数满足：
上式中△L是个极小的量，我们采用光杠杆测量。
光杠杆法测量△L ，如下图（见教材杨氏模量原理）
当金属杆伸长时，从望远镜中可读出待测杆伸长前后叉丝所对标尺的读数b1、b2，这时有
则固体线膨胀系数为：
三、实验仪器
尺读望远镜、米尺、固体线膨胀系数测定仪、铜棒、光杠杆、温度计
四、实验步骤
1、在实验界面单击右键选择“开始实验”
2、调节平面镜竖直3、打开望远镜视野，并调节方位、聚焦、目镜使得标尺刻线清晰，且中央叉丝读数为0.0mm
4、单击铜棒测量长度，单击温度计显示铜棒温度，打开电源加热，记录每升高10度时标尺读数直至温度升高到90度止 
5、单击卷尺，分别测量l、D
6、以t为横轴，b为纵轴作b-t关系曲线，求直线斜率k
7、代入公式计算线膨胀系
五、实验数据记录与处理
l=7.19-1.00=6.19cm D=196.91-8.40=188.51cm L=50.70cm
b随t的变化表
有图测得：K=0.038 cm/°C 代入
六、思考题
1． 对于一种材料来说，线胀系数是否一定是一个常数？为什么？
答：是，线膨胀系数是由材料本身所具决定的。
2． 你还能想出一种测微小长度的方法，从而测出线胀系数吗？
答： 可以，还以利用材料伸长所带来的本身电阻的变化，用传感器将其微小的变化
通过屏显加以显示，以此达到直观的测微小长度的目地。
3． 引起测量误差的主要因素是什么？
答：操作误差，仪器误差、外界条件引起的误差、个人误差等系统误差及读数中的偶然误差。