实验六 金属线胀系数测定

《金属线胀系数的测定》实验报告【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.学会用电热法测量金属杆的线胀系数。

3.学会用逐差法处理数据。

【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绝大多数固体材料，其长度是随温度的升高而增加的，这一现象称为线膨胀。

设物体的温度改变Δt 时其长度改变量是ΔL ，如果Δt 足够小，则Δt 与ΔL 成正比，并且也与物体原长成正比，因此有ΔL=αL Δt ①上式中比例系数α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。

设在我的为0℃时，固体的长度为L 0，当温度升高为t 时，其长度为L t ，则有（L t -L 0）/L 0=αt即 α= ΔtLΔL②【仪器介绍】一、加热箱的结构和使用要求 1.结构如图5-1所示。

2.使用要求（1）被测物体约为8mm×400mm；（2）整体要求平稳,因伸长量极小，故仪器不应有震动；（3）千分表安装需适当固定（以表头无转动为准）且与被测物体有良好的接触（为了保证接触良好，一般可使千分表初读数为 0.2mm左右（即使千分表副指针读数在0.2mm数值附近），把该数值作为初读数对待，不必调零。

）（4）被测物体与千分表探头需保持在同一直线。

二、恒温控制仪使用说明面板操作简图如图5-2所示1.当电源接通时面板上数字显示为FdHc，然后即刻自动转向Axx.x表示当时传感器温度，即t1.再自动转为b==.=表示等待设定温度.2.按升温键，数字即由零逐渐增大至所需的设定温度，最高可选80℃。

3.如果数字显示值高于所需要的温度，可按降温键，直至所需要的设定值。

4.当数字设定值达到所需的值时，即可按确定键，开始对样品加热，同时指示灯会闪亮，发光频率与加热速率成正比。

5.确定键的另一用途可做选择键，可以选择观察当时的温度值和先前设定值。

6.如果需要改变设定值可按复位键，重新设置。

普通物理实验Ⅲ南阳师范学院物理与电子工程学院前言《普通物理实验Ⅲ》是物理学专业的必修课，它的内容包括热学和光学实验。

在本讲义中，热学部分共列出6个实验，光学部分共列出7个实验。

其中实验一、实验二、实验三、实验四由王宗昌编写，实验五、实验六由郑长波编写，实验八、实验九、实验十一由宋金璠编写，实验七、实验十、实验十二、实验十三由仲志国编写，本讲义由张萍统稿并定稿，并感谢尹中文对编写本讲义过程中所提供的帮助。

本讲义在编写过程中，参考了许多其他高等师范院校的实验教材，但由于编者水平和能力有限，讲义中难免有不妥之处，恳请读者批评指正。

编者2006年8月目录实验一金属比热的测定 (3)实验二金属线胀系数的测定 (7)实验三冰的熔解热的测定 (14)实验四液体表面张力系数的测定——拉脱法 (18)实验五良导体导热系数的测定 (21)实验六不良导体导热系数的测定 (25)实验七薄透镜成像性质研究及透镜焦距的测定 (28)实验八分光计的调整及折射率的测定 (36)实验九等厚干涉现象的研究 (49)实验十迈克尔逊干涉仪的调整和使用 (54)实验十一用透射光栅测光波波长及角色散率 (59)实验十二狭缝衍射的研究 (65)实验十三全息照相 (79)实验一 金属比热的测定实验目的1．掌握基本的量热方法——混合法。

2．测定金属的比热。

3．学习热学实验中散热带来的误差的修正方法。

实验仪器量热器、物理天平、温度计、加热器、待测金属块。

主要仪器介绍量热器如图1所示。

量热器的内外筒由金属制成（一般为铜制或铝制）。

内外筒之间有空气层并用绝热架隔开，外筒用绝热盖盖着，内筒内有金属制的搅拌器，搅拌器的手柄上加绝热套。

同时内筒的外壁、外筒的内壁电镀得十分光亮，使得它们发射或吸收辐射热的本领变得很小，这样实验系统可粗略地认为是个孤立的实验系统。

实验原理 温度不同的物体混合后，热量将由高温物体传递给低温物体，如果在混合过程中系统和外界没有热交换，最后将达到均匀稳定的平衡温度，在这个过程中，高温物体所放出的热量等于低温物体所吸收的热量。

金属线胀系数的测定实验实训报告 .doc一、实验目的1、了解不同金属导热系数差异；2、掌握测量不同金属杆的热胀系数方法；3、了解热胀现象在实际应用中的作用。

二、实验原理金属杆的热胀系数通常用于当温度发生变化时，在长度、体积等方面的变化率，即“热膨胀系数”的描述数量。

物体受热时，体积会发生变化，通常是增加；当冷却时，则会收缩。

对于金属杆的热胀系数，其公式为：α=ΔL/L*ΔT，其中ΔL 表示长度变化量，L 表示本来的长度，ΔT表示温度变化量，α表示热胀系数。

三、实验仪器1、热膨胀测量仪；2、实验用的固定导杆；3、温度计；4、电源供电线。

四、实验方法1、将测量所用导杆固定在热膨胀测量仪上；2、测量热膨胀仪的初始长度；3、将电源线插入热膨胀仪，并接上电源，使热源加热；4、通过温度计监测温度变化，当设定温度点时，记录导杆的长度；5、计算出不同温度下导杆的长度变化和热膨胀系数。

五、实验结果与分析经过实验，我们得到了铜、铝、钢三种材质的热胀系数数据，分别如下表所示：材质实验重量（g）实验长度（cm）温度变化量（℃）热胀系数（10^-6/℃）铜764.898 17.69 40 12.301铝418.456 17.78 40 24.073钢393.896 17.77 40 11.719从上表可以看出，不同金属的热胀系数是不同的，铝材的热膨胀系数最大，为24.073×10^-6/℃，而铜材的热膨胀系数最小，仅为12.301×10^-6/℃；钢材和铜材的差别较小，分别为11.719×10^-6/℃和12.301×10^-6/℃。

此处实验结果得到的不同材质的热膨胀系数，与实际珠宝材料制作、航空航天领域等的应用密切相关，了解不同材质的热膨胀系数，有助于实际生产领域中的应用与改进。

六、实验结论通过本次实验，我们得出了不同金属的热膨胀系数数据，并分析了数据的差异，了解到热胀现象在实际应用中的重要性。

实验四 利用直读式测量仪测定金属的线胀系数【实验目的】利用直读式测量仪测量金属棒的线胀系数； 【实验仪器】DH4608金属热膨胀系数试验仪、不锈钢管、钢卷尺 【实验原理】已知金属的线胀方程为: , 其中 是金属在00C 时的长度。

当温度为 时,当温度为 时, 设金属棒伸长量为 , 则有: 两式相减得： , 其中 为金属的线胀系数。

实验时, 利用DH4608金属热膨胀系数试验仪, 每5℃设定一个控温点, 利用热电偶记录样品上的实测温度和千分尺上的变化值。

根据数据 和 , 画出 （作y 轴）－ （作x 轴）的曲线图, 观察其线型性, 并利用图形求出斜率, 计算样品（不锈钢管）的线胀系数。

【实验步骤】1.将试验样品（不锈钢管）固定在实验架上, 注意挡板要正对千分尺；2.调节千分尺和挡板的位置, 保证两者无间隙且千分尺有足够的伸长空间；3.打开电源和水泵开关, 每5℃设定一个控温点, 记录样品的实测温度和千分尺上的变化值。

实际操作时, 由于千分尺的指针在不停地转动, 所以在设定的控温点不易准确读数, 从而导致样品加热后的伸长量测量不准确。

具体操作可改为: 在加热过程中, 当观察到千分尺的指针转动匀速时, 在千分尺上设定一个记录起点（比如0格）, 记下此时的温度值和数字电压表上的示值作为第一组实验数据。

以后每当千分尺的指针转过50格（或30格）记录一组温度值和数字电压表上的示值, 填入设计的记录表中。

实验结束后再根据铜—康铜热电偶分度表将数字电压表上的示值转换为温度值作为试验样品的实际温度。

4、根据数据 和 , 画出 （作y 轴）－ （作x 轴）的曲线图, 观察其线型性。

5、利用图形求出斜率, 计算样品的线胀系数（ , 为斜率, 近似为室温下金属棒的有效长度）。

【数据记录举例】固体线胀系数测定数据记录表测量样品: 紫铜管φ10mm ×593mm i温度计读数实测温度ti千分尺读数l i30.0 ℃ 1.17mV （ 29.5℃ ） 0.000 593.0001、电热偶安装座；2、待测样品；3、挡板；4、千分尺 )1(10at l l +=附录：。

金属线胀系数的测定实验报告实验报告的第一部分，咱们得聊聊金属线的热胀冷缩。

相信大家都听过一句话：“物理是生活的百科全书。

”没错，金属线的膨胀系数就是其中的一个小小章节。

我们想知道，金属在温度变化时到底会发生什么？它是怎么变化的？为什么它会变长、变短？这一切都跟“热胀冷缩”有关。

1.1 实验目的首先，实验的目的很简单。

我们要测定不同金属的线胀系数。

这就像在做一道菜，得知道每种材料的比例，才能做出美味的佳肴。

通过测量金属线在加热和冷却过程中的长度变化，咱们可以算出它的线胀系数。

这样一来，咱们对金属的物理特性有了更深的了解。

1.2 实验原理那么，线胀系数是什么呢？简单来说，线胀系数是单位长度的金属在温度变化时所引起的长度变化量。

听起来有点拗口，其实意思很明了。

咱们用公式来表示：α = ΔL / (L0 ΔT)。

这个公式中的每个符号都有它的意义。

ΔL是长度的变化，L0是初始长度，ΔT是温度的变化。

数学总是能帮我们理清头绪。

接下来，我们进入实验的第二部分。

准备工作可得好好做。

材料准备好后，我们就开始加热实验。

2.1 实验材料用到的材料包括不同类型的金属线，比如铝、铜和铁。

这几种金属各有特色。

铝轻盈，铜导电性好，铁则结实耐用。

这就像是一场金属界的聚会，每种金属都带着自己的个性登场。

2.2 实验步骤实验步骤相对简单。

首先，把金属线的两端固定在夹具上。

然后，用热水或者火焰来加热金属线。

这个时候，大家可以观察到金属线慢慢变长。

真的是让人兴奋，像是看着一棵植物悄悄发芽。

在加热的过程中，咱们要不断测量它的长度变化。

温度变化越大，长度变化越明显。

大家可以随时记录下这些数据，最后会发现规律。

2.3 数据记录与处理在记录数据的时候，耐心是关键。

一定要仔细，不要漏掉任何一个数字。

最终我们将这些数据整理成表格。

通过计算，得出每种金属的线胀系数。

这个过程就像拼拼图，拼出最后的完整图案，心里那种成就感，真的是棒极了！实验的第三部分是分析与讨论。

金属线膨胀系数的测定实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过测定金属线的膨胀系数，探究金属在受热作用下的膨胀规律，并验证线性膨胀系数的概念。

二、实验原理。

金属在受热作用下会发生线性膨胀，其膨胀量与温度变化呈线性关系。

金属线的膨胀量可用以下公式表示：ΔL = αL0ΔT。

其中，ΔL为金属线的膨胀量，α为线性膨胀系数，L0为金属线的原始长度，ΔT为温度变化量。

三、实验器材。

1. 金属线。

2. 热水槽。

3. 温度计。

4. 尺子。

四、实验步骤。

1. 准备金属线，并测量其原始长度L0。

2. 将金属线固定在支架上。

3. 将热水倒入热水槽中，待温度稳定后，记录水温作为初始温度T1。

4. 将金属线放入热水中，测量金属线的膨胀量ΔL。

5. 记录金属线在热水中的最终温度T2。

6. 根据实验数据计算金属线的线性膨胀系数α。

五、实验数据记录。

1. 金属线原始长度L0 = 1m。

2. 初始温度T1 = 25°C。

3. 最终温度T2 = 75°C。

4. 金属线膨胀量ΔL = 5mm。

六、实验结果分析。

根据实验数据计算得到金属线的线性膨胀系数α为：α = ΔL / (L0ΔT) = 5mm / (1m × 50°C) = 1 × 10^-4 /°C。

七、实验结论。

通过本实验的测定和计算，验证了金属线在受热作用下会发生线性膨胀的规律，并得到了金属线的线性膨胀系数α。

实验结果表明，金属线的膨胀量与温度变化呈线性关系，膨胀系数是一个常数，可用于预测金属在不同温度下的膨胀量。

八、实验注意事项。

1. 在实验过程中要小心热水的温度，避免烫伤。

2. 测量金属线的膨胀量时要注意准确度，避免误差。

九、实验总结。

本实验通过测定金属线的膨胀量，验证了金属在受热作用下的线性膨胀规律，得到了金属线的线性膨胀系数α。

实验结果对于理解金属膨胀规律具有重要意义，也为工程应用提供了重要参考。

以上为金属线膨胀系数的测定实验报告。

金属线胀系数的测定实验报告金属线胀系数的测定实验报告引言：金属的热胀冷缩性质是物理学中的一个重要研究领域。

金属的线胀系数是描述金属在温度变化时长度变化的物理量。

本实验旨在通过测定不同金属的线胀系数，探究金属的热胀冷缩规律。

实验装置与方法：实验装置包括一个恒温槽、一根金属线、一个测微器和一个温度计。

首先，将金属线固定在两个支架上，保证其自由伸缩。

然后，将恒温槽中的温度调至适当的初始温度，测量金属线的初始长度。

接下来，将恒温槽中的温度逐渐升高，并记录每个温度下金属线的长度变化。

同时，使用温度计测量恒温槽中的温度。

实验结果与分析：我们选取了铜、铁和铝作为实验材料，进行了线胀系数的测定。

下表列出了实验数据：温度（℃）铜线长度（cm）铁线长度（cm）铝线长度（cm）20 10.0 10.0 10.030 10.2 10.1 10.140 10.4 10.2 10.250 10.6 10.3 10.360 10.8 10.4 10.4根据实验数据，我们可以计算出每个金属的线胀系数。

线胀系数的计算公式为：线胀系数= (ΔL / L0) / ΔT其中，ΔL为长度变化，L0为初始长度，ΔT为温度变化。

以铜为例，当温度从20℃升至30℃时，长度变化为0.2cm。

初始长度为10.0cm，温度变化为10℃。

代入公式计算得到铜的线胀系数为：线胀系数 = (0.2 / 10.0) / 10 = 0.002同样的方法可以计算出铁和铝的线胀系数。

铁的线胀系数为0.001，铝的线胀系数为0.0015。

通过比较不同金属的线胀系数，我们可以发现铝的线胀系数最大，铜次之，铁最小。

这是因为金属的线胀系数与其晶格结构和原子间的结合力有关。

铝的晶格结构较松散，原子间的结合力较弱，因此其线胀系数较大。

铜的晶格结构较紧密，原子间的结合力较强，因此其线胀系数较小。

铁的晶格结构介于铝和铜之间，因此其线胀系数处于中间水平。

结论：通过本实验，我们成功测定了铜、铁和铝的线胀系数，并比较了它们之间的差异。

金属线胀系数的测定实验报告一、实验目的1、学会使用千分表测量微小长度的变化。

2、掌握用光杠杆法测量金属棒的线胀系数。

3、观察金属受热膨胀的现象，加深对热膨胀规律的理解。

二、实验原理固体受热时会发生长度的伸长，这种现象称为线膨胀。

设固体在温度为$t_1$时的长度为$L_1$，温度升高到$t_2$时的长度为$L_2$，则固体在温度区间$（t_2 t_1)＄内的平均线胀系数$＼alpha$定义为：＼＼alpha ＝＼frac{L_2 L_1}｛L_1(t_2 t_1)｝＼由于长度的变化量$＼Delta L ＝ L_2 L_1$通常很小，难以直接测量，本实验采用光杠杆法将微小的长度变化量放大进行测量。

光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架，其结构如图 1 所示。

平面镜固定在一个三脚支架的一端，三脚支架的另两个脚与一个等腰直角三角形的底边重合，而三角形的直角顶点处装有一个能沿金属棒长度方向自由移动的尖头，尖头与金属棒接触。

当金属棒受热伸长时，带动光杠杆的尖头移动，使光杠杆绕其前两脚尖的连线转动一微小角度$＼theta$，从而使反射光线转过$2\theta$的角度。

设开始时望远镜中叉丝横线对准的刻度为$n_1$，当光杠杆转动$＼theta$角后，叉丝横线对准的刻度为$n_2$，则望远镜中标尺读数的变化量为$＼Delta n ＝ n_2 n_1$。

根据几何关系可得：＼＼tan 2\theta ＼approx 2\theta ＝＼frac{＼Delta n}｛D}＼其中，＄D$为望远镜到光杠杆平面镜的距离。

又因为$＼theta$很小，所以有：＼＼tan ＼theta ＼approx ＼theta ＝＼frac{＼Delta L}｛b}＼其中，＄b$为光杠杆后脚尖到两前脚尖连线的垂直距离。

联立以上两式可得：＼＼Delta L ＝＼frac{b}｛2D}＼Delta n＼将上式代入线胀系数的定义式中，可得：＼＼alpha ＝＼frac{1}｛L_1(t_2 t_1)｝＼cdot ＼frac{b}｛2D}＼Delta n＼三、实验仪器1、线胀系数测定仪：包括加热装置、金属棒、光杠杆、望远镜和标尺。

金属线胀系数的测定实验报告资料实验报告：一、实验目的通过实验掌握金属线的胀系数的测定方法，了解线性膨胀系数的概念，掌握测量金属线胀系数的步骤和注意事项。

二、实验原理当一条金属线受热后，由于温度的升高导致其长度发生了改变，这种现象被称为热膨胀。

线性膨胀系数α是指物体在温度每变化1℃时，单位长度发生的变化量。

金属线胀系数的测定方法是采用差极式法。

实验中选用圆形金属丝，其胀系数可以用弹簧测微计来测量。

三、实验步骤1.将样品金属线固定在实验架上，线的一端用两片木板固定，另一端通过夹具固定在弹簧测微计的下端。

2.设定弹簧测微计的初始读数，并记录下来。

3.将电热器连接电源，并设置恒温水槽温度。

4.待水温稳定后，在恒温水槽中浸泡金属线，并等待其达到恒定温度。

6.将采样点数据整理，计算金属线的胀系数。

四、实验数据实验数据如下表所示：温度（℃）弹簧测微计读数（mm）膨胀量ΔL（mm）20 124.5 040 125.0 0.560 125.5 1.080 126.0 1.5100 126.5 2.0由上表可知，金属线在温度上升到100℃时，长度发生了2.0mm的变化。

根据线性膨胀系数的公式：ΔL = L × α × ΔT其中ΔL为长度变化量，L为材料长度，α为线性膨胀系数，ΔT为温度变化量。

可以得到公式：根据实验数据计算得到金属线的胀系数为：α = 2.0 ÷ 500 ÷ 80 = 0.00005 ℃-1五、实验结论通过差极式法测量，本实验测得圆形金属丝的胀系数为0.00005 ℃-1。

六、实验注意事项1. 金属线需保持一定的拉力，以保证数据结果的准确度。

2. 弹簧测微计需经常校准，以确保其读数的准确度。

3. 采样点的选取应尽量均匀，以得到更为准确的结果。

4. 实验前需检查实验设备的安全性，保证实验过程的安全。

实验六金属线胀系数的测定一、实验目的1．学习千分表的使用方法。

2．了解温度传感器Pt100的原理及特性。

3．掌握测量金属线膨胀系数的原理和方法。

4. 学习用最小二乘法（或者用逐差法）处理实验数据的方法和技巧。

二、仪器与用具THQJZ-1型金属线膨胀系数测量实验仪。

图6.1（1）仪器与用具总图图解：金属棒受热膨胀时的微小伸长量用千分表测量。

图6.2（1）千分表测量长度变化示意图图6.3（1）加热输出、温度控制与测量示意图图 6.2（1）图解：金属棒样品装进加热管后用螺钉通过弹簧拧紧，为固定端；另一端通过顶杆与千分表接触，为自由端。

金属棒样品自由端在弹簧作用下将长度变化转化成千分表指针的偏转，通过表盘刻度读出其长度变化量。

图6.3（1）图解：通过调节PID 智能温度调节器中的“SET ”设置加热最高温度为110℃，用导线将热电阻Pt100测温端接至“Pt100输入”，PID 智能温度调节器中的红色字体显示当前金属棒的温度。

试根据提供的《仪器与用具》进行思考，设计一种测量金属线胀系数的方案，然后再参考课本思路。

三、实验原理当温度升高时，金属棒将受热膨胀。

设L 为物体在温度为0℃时的长度，则该物体在 t ℃的长度为：()t L L t α+=10 （6-1）式中α即为该物体的线胀系数。

在温度变化不大时，α可视为一常量。

设金属棒在温度为1t 时的长度为1L ，当温度升高到2t 时其长度增加了∆L ，则由（6-1）式可得：1121t L )t t (L L⋅∆−−∆=α （6-2）本实验用千分表测量微小伸长量∆L ，略去1t L ⋅∆，所以TL L∆∆=1α （6-3） 预习思考题：1．金属棒自由端与千分表顶尖不接触行吗？2．本实验金属棒长度的变化是通过千分表指针的偏转测量的，如何避免千分表的回程误差。

3．本实验的误差来源主要是金属棒伸长量的测量，考虑到温度具有滞后性，用什么方法测量相应于升高单位温度的伸长量最好？4．设计实验步骤及记录表格。

金属线膨胀系数的测定实验报告1. 引言嘿，朋友们，今天咱们聊聊一个看似枯燥却充满趣味的实验——金属线膨胀系数的测定。

这可是个简单却有趣的过程，绝对能让你在聚会上多了几分谈资，哈哈！说到膨胀系数，其实就是金属在热量作用下变长的程度。

这就像咱们吃了一顿丰盛的饭后，肚子也会有点膨胀的感觉。

用在金属上，就显得特别有意思了。

2. 实验目的2.1 理解膨胀系数的概念首先，咱们得搞清楚什么是膨胀系数。

简单来说，就是当温度变化时，金属线每升高一度，变长多少厘米。

这就好比是丈量一条金属线的“身高”，温度一上升，它就要“长高”了，真是有趣啊！2.2 掌握实验方法接下来，咱们得知道怎么测量它。

这个实验不需要太复杂的设备，只要一些简单的工具，比如金属线、温度计和热源。

就像做饭，只要有锅、铲子和火，就能搞定一桌好菜。

咱们这次的“烹饪”是要把金属线“煮”热，看看它能伸多长。

3. 实验材料与步骤3.1 准备工作好啦，先来看看实验需要什么材料。

首先，咱得准备一根金属线，最好是铜或铝，这两种金属比较常见。

再来一个温度计，用来测量水温；最后，咱还得找个热源，热水壶或者酒精灯都可以，简单又实用。

3.2 实验步骤然后，咱就可以开始实验了！首先，把金属线的一头固定在桌子上。

然后，准备一锅热水，等水烧开时，咱就把金属线的另一头放进去。

注意哦，水要热，但也别烫到自己，安全第一！接下来，咱们用温度计测量水的温度，记得记录下来。

随着水温的上升，金属线也会慢慢“拉伸”，这时候就要观察并测量它的长度变化。

这个过程有点像看一场变魔术，真让人期待！4. 数据记录与分析4.1 记录数据在热水里待了一会儿，咱得仔细记录金属线的长度变化。

每升高一度，线的长度就会有一点变化。

比如，水温从20°C升到80°C，咱得把对应的金属线长度一一记下，就像记账一样，不能漏掉任何一个数字，真是有点麻烦但又特别重要。

4.2 数据分析数据记录完了，接下来就是大显身手的时候了！把这些数据整理出来，计算出膨胀系数。

金属线胀系数的测定实验报告引言金属的线胀系数是指在温度变化时，金属材料长度的变化比例。

了解金属线胀系数对于工程设计和材料研究非常重要。

本实验将通过测量金属线在不同温度下的长度变化，来确定金属的线胀系数。

实验步骤1. 准备实验材料和设备•实验材料：选择一种金属线作为实验样品，例如铁丝或铜丝。

•实验设备：恒温水槽、温度计、游标卡尺、计时器。

2. 设置实验条件•将恒温水槽的温度设置在一个合适的范围，例如从室温开始逐渐升高到80°C。

•使用温度计测量恒温水槽内的温度，并记录下来。

3. 测量金属线的长度•在室温下，使用游标卡尺测量金属线的初始长度，并记录下来作为参考值。

•将金属线放入恒温水槽中，确保其完全浸入水中。

•等待一段时间，让金属线与水的温度达到平衡。

•再次使用游标卡尺测量金属线的长度，并记录下来。

4. 重复测量•重复步骤3，但每次将温度升高一定的步长，例如每次升高10°C，直到达到设定的最高温度。

数据处理与分析1. 计算金属线的线胀系数•对于每个温度点，计算金属线的长度变化。

•根据公式ΔL = α * L * ΔT，计算金属线的线胀系数α，其中ΔL 是长度变化，L 是初始长度，ΔT 是温度变化。

2. 绘制实验结果图表•使用数据绘制温度与金属线线胀系数之间的变化曲线图表。

•横轴为温度，纵轴为线胀系数。

•根据曲线的趋势，分析金属线胀系数与温度的关系。

结论通过该实验，我们成功测定了金属线的线胀系数，并绘制了线胀系数随温度变化的曲线图。

根据实验结果，可以得出金属线的线胀系数随温度的升高而增加的结论。

这对于工程设计和材料研究中的热膨胀问题具有重要意义。

参考文献(这里列出你在写实验报告时参考的任何文献、资料等信息)。

测定金属丝的线膨胀系数实验报告一、实验目的1、掌握用光杠杆法测量金属丝的线膨胀系数。

2、学会使用千分尺和游标卡尺等测量工具。

3、加深对热膨胀现象的理解和认识。

二、实验原理当温度升高时，金属丝会由于原子的热运动加剧而伸长。

线膨胀系数是描述材料在温度变化时长度相对变化的物理量。

设金属丝在温度为＄t_1$ 时的长度为＄L_1$，温度升高到＄t_2$ 时的长度为＄L_2$，则线膨胀系数＄＼alpha$ 定义为：＼＼alpha ＝＼frac{L_2 L_1}｛L_1(t_2 t_1)｝＼在本实验中，我们采用光杠杆法测量金属丝的微小伸长量＄＼Delta L$。

光杠杆的原理是通过放大微小长度变化来实现测量。

三、实验仪器1、线膨胀系数测定仪2、光杠杆3、望远镜及标尺4、温度计5、千分尺6、游标卡尺7、加热装置四、实验步骤1、用游标卡尺测量金属丝的长度＄L$，在不同位置测量多次，取平均值。

2、用千分尺测量金属丝的直径＄d$，在不同位置测量多次，取平均值。

3、将金属丝安装在实验装置上，调整光杠杆、望远镜和标尺的位置，使三者在同一直线上。

4、接通加热装置，开始加热金属丝，同时记录温度计的示数。

5、当温度升高到一定值时，停止加热，读取望远镜中标尺的读数＄n_1$。

6、等待金属丝冷却至室温，再次读取望远镜中标尺的读数＄n_2$。

7、根据光杠杆原理计算金属丝的伸长量＄＼Delta L$。

五、数据记录与处理1、金属丝长度＄L$ 的测量数据（单位：mm）｜测量次数｜ 1 ｜ 2 ｜ 3 ｜ 4 ｜ 5 ｜平均值｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜测量值｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜2、金属丝直径＄d$ 的测量数据（单位：mm）｜测量次数｜ 1 ｜ 2 ｜ 3 ｜ 4 ｜ 5 ｜平均值｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜测量值｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜3、温度和标尺读数｜温度（℃）｜室温｜加热终止温度｜标尺读数（mm）｜初始读数＄n_1$ ｜终止读数＄n_2$ ｜｜｜｜｜｜｜｜｜测量值｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜4、计算金属丝的伸长量＄＼Delta L$根据光杠杆原理，有：＼＼Delta L ＝＼frac{b(n_2 n_1)｝｛D}＼其中，＄b$ 为光杠杆前后脚的距离，＄D$ 为望远镜到标尺的距离。

金属线胀系数的测定实验报告一、实验目的1、学习用光杠杆法测量金属的线胀系数。

2、掌握千分表的使用方法。

3、学会对实验数据进行处理和误差分析。

二、实验原理固体受热时会发生膨胀，其长度的增加量与温度的升高量成正比。

设固体在温度为 t1 时的长度为 L1，温度升高到 t2 时的长度为 L2，线胀系数为α，则有：ΔL ＝ L2 L1 ＝αL1Δtα ＝（L2 L1) ／（L1Δt)式中，Δt ＝ t2 t1 为温度的变化量。

本实验采用光杠杆法测量微小长度的变化。

光杠杆是一个带有三个尖足的平面镜，前两尖足放在一个固定的平台上，后尖足置于被测微小长度变化的物体上。

当被测物体长度发生微小变化时，光杠杆将绕前两尖足的连线转动一个微小角度θ，反射光线将在远处的标尺上移动一段距离 n。

根据几何关系，可以得到：tanθ ≈ θ ＝ n ／ D又因为θ很小，所以有：ΔL ／ b ＝θ联立可得：ΔL ＝ n b ／ D将其代入线胀系数的表达式，可得：α ＝ n b ／（L1 Δt D)三、实验仪器1、线胀系数测定仪：由加热装置、待测金属棒、温度计等组成。

2、光杠杆及望远镜尺组：包括光杠杆、望远镜、标尺等。

3、千分表。

4、游标卡尺。

5、米尺。

四、实验步骤1、用米尺测量金属棒的长度 L1，在不同位置测量多次，取平均值。

2、用游标卡尺测量金属棒的直径 d，在不同位置测量多次，取平均值。

3、将光杠杆的前脚放在平台的凹槽中，后脚放在金属棒的顶端，使光杠杆平面镜与平台垂直。

4、调节望远镜，使其与光杠杆平面镜等高，并能看到平面镜反射的标尺像。

5、记录望远镜中标尺的初始读数 n1 。

6、打开加热装置，缓慢升温，每隔一定温度（如 10℃）记录一次温度t 和望远镜中标尺的读数n ，直到温度升高到一定值（如80℃）。

7、关闭加热装置，待金属棒冷却后，再次测量金属棒的长度L2 。

五、实验数据记录与处理1、金属棒长度的测量｜测量次数|1|2|3|4|5|平均值|｜｜｜｜｜｜｜｜｜L1（cm）｜＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|2、金属棒直径的测量｜测量次数|1|2|3|4|5|平均值|｜｜｜｜｜｜｜｜｜d（cm）｜＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|3、温度和标尺读数的记录｜温度 t（℃）｜10|20|30|40|50|60|70|80|｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜标尺读数 n（cm）｜＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|4、数据处理（1）计算金属棒的平均直径 d ＝（d1 ＋ d2 ＋ d3 ＋ d4 ＋ d5）／5 。

金属线胀系数的测量实验报告一、实验目的1、学会使用千分表测量金属杆的微小长度变化。

2、掌握用光杠杆法测量金属线胀系数的原理和方法。

3、加深对热膨胀现象的理解，培养实验操作和数据处理能力。

二、实验原理当固体温度升高时，由于分子的热运动加剧，固体的长度会发生微小的增加。

这种现象称为线膨胀。

对于一根长度为 L₀的金属杆，在温度升高ΔT 时，其伸长量ΔL 与原长 L₀、温度变化量ΔT 以及金属的线胀系数α 之间的关系为：ΔL ＝αL₀ΔT线胀系数α 是表征材料热膨胀特性的物理量，单位为 1/℃。

本实验采用光杠杆法测量金属杆的微小伸长量。

光杠杆是一个带有可旋转平面镜的三脚支架，其原理是利用光的反射将微小长度变化进行放大。

三、实验仪器1、加热装置（包括温控仪）2、金属杆及支架3、光杠杆及望远镜尺组4、千分表5、米尺四、实验步骤1、调节光杠杆和望远镜尺组将光杠杆的平面镜放在平台上，使平面镜与金属杆平行，且平面镜的前足尖位于金属杆的固定端，后足尖位于活动端。

调整望远镜尺组，使其与光杠杆平面镜等高，且望远镜的光轴与平面镜垂直。

通过望远镜能清晰地看到标尺的像。

2、测量金属杆的初始长度 L₀用米尺测量金属杆在室温下的长度，测量多次取平均值。

3、安装千分表将千分表安装在金属杆的活动端，使其测量杆与金属杆垂直，并预压一定的量，记录千分表的初始读数。

4、开始加热并测量打开加热装置，设置合适的升温速率和目标温度。

每隔一定的温度间隔，读取千分表和望远镜中标尺的读数。

5、数据记录将测量得到的温度、千分表读数和望远镜标尺读数记录在表格中。

五、数据处理1、计算金属杆的伸长量根据千分表的读数变化计算金属杆的微小伸长量ΔL₁。

利用光杠杆原理，通过望远镜标尺读数的变化计算金属杆的伸长量ΔL₂。

光杠杆原理公式：ΔL₂＝（b ／D) × Δn其中，b 为光杠杆后足尖到两前足尖连线的垂直距离，D 为光杠杆平面镜到望远镜标尺的距离，Δn 为望远镜标尺读数的变化量。

金属线膨胀系数的测量实验报告1. 实验背景与目的大家好，今天我们来聊聊金属线膨胀系数的测量实验。

你有没有注意到，当你把一根金属棒放在阳光下，它是不是有时会变得“热乎乎”的？这可不仅仅是你感觉热，而是金属真的会因为温度的变化而膨胀或者收缩。

这就是金属线的膨胀系数的由来啦。

为了搞清楚这些金属在不同温度下的“胀大”行为，我们需要做一些实验。

其实，金属的膨胀系数就像是金属“长胖”的程度。

就好比你吃了一大碗面条后，肚子鼓鼓的，金属也是因为热量而变得“鼓鼓的”。

所以，搞清楚金属的膨胀系数，能帮助我们更好地设计和使用金属材料。

比如，铁路轨道要是膨胀了，却没有足够的空间来容纳，就会变成“大麻烦”了。

1.1 实验材料说到材料，我们需要用到一根金属线，这个金属线可以是铜、铝或者钢等等。

别忘了，还需要一个很特别的东西——游标卡尺。

这个工具就像是金属线的“体检医生”，能够精确测量金属的直径和长度。

同时，实验中还需要一个热源，通常是电炉，这个家伙就像是金属的“热情教练”，能把金属加热到不同的温度。

最后，温度计也是必不可少的，它会记录下金属“被热辣辣”烘烤的温度。

1.2 实验步骤实验步骤其实也没有想象中那么复杂，咱们一步步来。

首先，得把金属线的初始长度和直径测量清楚，这就像是医生给病人做体检，确保我们了解“病人的”基本情况。

然后，把金属线固定在一个架子上，准备接受“热力”挑战。

接下来，把金属线加热到一定的温度，记住要缓慢加热，不然会让金属“吓坏了”，影响实验结果。

当金属线的温度升高时，它会发生膨胀。

此时，使用游标卡尺再次测量金属线的长度和直径。

最后，记录下加热后的温度，和对应的金属线长度。

重复几次实验，这样得到的数据就更加可靠了。

最后一步，整理数据，计算金属线的膨胀系数。

这个过程就像是把厨师做好的一道菜端上桌，大家可以一起品尝结果啦。

2. 实验结果与分析实验的结果就像是这场“热辣辣”的游戏的结局，能告诉我们金属线在不同温度下的“变身”情况。

金属线胀系数的测定实验报告数据一、实验目的1、学会使用千分表测量微小长度的变化。

2、掌握用光杠杆法测量金属棒的线胀系数。

3、了解金属受热膨胀的规律。

二、实验原理固体受热时会发生膨胀，其长度的增加量与温度的升高量成正比。

设固体在温度为 t₁时的长度为 L₁，温度升高到 t₂时的长度为 L₂，线胀系数为α，则有：ΔL ＝ L₂ L₁＝αL₁Δtα ＝（L₂ L₁) ／（L₁Δt)由于金属棒的伸长量ΔL 很小，难以直接测量，本实验采用光杠杆法进行测量。

光杠杆原理：光杠杆是一个带有三个尖足的平面镜，前两尖足放在一个固定的平台上，后尖足放在待测金属棒的顶端。

当金属棒受热伸长时，光杠杆的后尖足会随之上升，从而带动平面镜转动一个微小的角度θ。

通过望远镜和标尺，可以测量出平面镜转动角度θ所对应的标尺读数的变化量 n。

根据几何关系，有：ΔL ＝ b·n ／ 2D其中，b 为光杠杆常数（即前两尖足间的距离），D 为望远镜到平面镜的距离。

将上式代入线胀系数的表达式，可得：α ＝（b·n) ／（2D·L₁Δt)三、实验仪器1、加热装置：包括电炉、石棉网等。

2、金属棒：待测金属材料制成。

3、光杠杆及望远镜、标尺。

4、千分表。

5、温度计。

四、实验步骤1、调整光杠杆和望远镜的位置，使望远镜中能够清晰地看到标尺的像。

2、测量光杠杆常数 b 和望远镜到平面镜的距离 D。

3、用千分表测量金属棒在室温 t₁时的长度 L₁，并记录。

4、接通电炉电源，对金属棒进行加热，同时观察温度计的示数。

每隔一定温度间隔，记录一次标尺的读数 n 和温度计的示数 t。

5、当温度升高到一定值后，停止加热，让金属棒自然冷却，再次测量室温下金属棒的长度 L₂，以检验实验的重复性。

五、实验数据记录与处理｜温度 t（℃）｜标尺读数 n（mm）｜｜｜｜｜ 20 ｜ 250 ｜｜ 40 ｜ 305 ｜｜ 60 ｜ 360 ｜｜ 80 ｜ 415 ｜｜ 100 ｜ 470 ｜1、计算温度的变化量Δt：Δt ＝ t t₁2、计算每次温度变化对应的标尺读数变化量Δn：Δn ＝ n n₁3、计算金属棒的伸长量ΔL：ΔL ＝b·Δn ／ 2D4、根据线胀系数的表达式，计算不同温度下的线胀系数α，并求平均值。

实验六 测定金属的线胀系数【目的与任务】1、测定金属铜棒的线胀系数；2、学习用差值法处理数据。

【仪器与设备】EH-3型数字化热学实验仪，铜棒，千分表，游标卡尺。

EH-3型数字化热学实验仪是一种新型的、多用的实验仪，其面板结构如图1所示。

它的6V 稳压输出，可输出1.25～8V 的直流电压。

另有控温输出，控温输出电压的大小可由采样讯号自动调节。

配有测温探头，测量范围10-100 ℃，测温分辨率0.01 ℃。

实验时，将加热盘连接电缆接到实验仪背面加热盘电缆连接插座。

再将测温探头与面板上的测温探头插座相连。

加热盘的恒稳温度值可由“温度设定选择开关”设定：按下显示1 切换开关，再按下“温度设定选择开关”的某一键，此时“显示一”显示设定温度。

显示1 切换开关弹起，“显示一”显示热源温度。

显示2 切换开关弹起，“显示二”显示探头温度。

显示时，对应的指示灯亮。

【原理与方法】固体的线胀系数α在数值上等于固体温度升高1o C 时的相对伸长量与原长的比值。

设它在温度1t 时的长度为L ，温度升到2t 时其长度增加了δ，则()12t t L -=δα（1）因此测量线胀系数的主要问题就是怎样测准由温度变化引起的长度的微小变化δ。

本实验用千分表来测量微变长度δ。

【指导与要求】一、实验步骤1、在教师的指导下连接好EH-3型数字热学实验仪。

2、使EH-3型数字热学实验仪的电源开关置于“关”的状态。

3、用游标卡尺测出铜棒的长度。

4、放平支架台，把铜棒和测温探头插入加热盘两个孔中。

将加热盘放好在支架台的泡沫上，使铜棒的一端与可调顶紧螺旋的尖端对齐。

在另一侧的可调顶紧螺旋中轻轻插入千分表，使千分表顶尖与铜棒接触良好，轻轻旋转螺旋，直到千分表的指针微有旋转。

5、把EH-3型数字热学实验仪调温按钮置于“1”的位置，打开电源开关。

按下实验仪的显示2切换键。

观察温度的和千分表指针的变化，当温度稳定时候，千分表停止动作，记下此时的温度i t 和千分表读数i a 。