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固体线膨胀系数的测定实验报告
目录
1. 实验目的
1.1 实验原理
1.1.1 线膨胀系数的概念
1.1.2 线膨胀系数的计算公式
1.2 实验器材
1.3 实验步骤
1.4 实验结果分析
1.5 实验结论
实验目的
通过测定固体线膨胀系数的实验，掌握固体在温度变化下的膨胀规律，了解物体在不同温度下的变化情况。
实验原理
线膨胀系数的概念
线膨胀系数是一个物体在单位温度变化下长度变化的比例系数，通常
表示为α。
线膨胀系数的单位为℃^-1。
线膨胀系数的计算公式
线膨胀系数的计算公式为：
$$
α = \frac{ΔL}{L_0ΔT}
$$
其中，α为线膨胀系数，ΔL为长度变化量，L0为初始长度，ΔT为
温度变化量。
实验器材
1. 物体（例如金属杆）
2. 尺子
3. 温度计
4. 烧杯
5. 热水
实验步骤
1. 测量物体的初始长度并记录为L0。
2. 将物体放入热水中，让其温度升高。
3. 使用温度计测量热水的温度变化ΔT。
4. 测量物体在热水中的长度变化量ΔL。
5. 根据公式计算出线膨胀系数α。
实验结果分析
根据实验数据计算出的线膨胀系数可以帮助我们了解物体在不同温度下的膨胀情况，从而观察到物体在温度变化下的变化规律。
实验结论
通过本次实验，我们成功测定了固体线膨胀系数，并对物体在温度变化下的膨胀规律有了更深入的了解。
这对于工程领域的材料选择和设计具有重要意义。
金属棒线膨胀系数的测量实验报告一、实验目的本实验旨在通过一种精密的测量方法，测量金属棒在温度升高时的线膨胀系数。
线膨胀系数是金属材料的重要物理性质之一，对于许多工程应用和科学研究都具有重要意义。
通过本实验，我们可以更深入地理解金属的物理性质，为相关领域的实际应用提供准确的参数。
二、实验原理线膨胀系数是表示金属材料在温度升高时长度增加的物理量。
根据热胀冷缩原理，当温度升高时，金属棒的长度会增大，而当温度降低时，金属棒的长度会减小。
线膨胀系数可以用下式表示：α = (L2 - L1) / (L1 * ΔT)其中，L1 和L2 是金属棒在温度为T1 和T2 时的长度，ΔT 是温度变化量。
本实验中，我们通过高精度的测量仪器，测量金属棒在受热和受冷两种状态下的长度，并计算出线膨胀系数。
三、实验设备加热炉：用于加热金属棒。
光学显微镜：用于测量金属棒的长度。
热电偶：用于测量加热炉内的温度。
数字万用表：用于测量和记录数据。
四、实验步骤在光学显微镜下，测量金属棒在室温下的长度，并记录数据。
将金属棒放入加热炉中，用热电偶测量炉内温度。
慢慢加热金属棒，并每隔5摄氏度记录一次金属棒的长度。
将数据记录在数字万用表上。
在金属棒完全冷却后，再次测量其长度，并记录数据。
使用公式计算金属棒的线膨胀系数。
五、实验结果以下是实验数据记录表：温度(摄氏度)室温下长度(mm)加热后长度(mm)冷却后长度(mm)根据上述数据，我们计算出金属棒的线膨胀系数为(L2 -L1) / (L1 * ΔT) = 0.005/摄氏度。
六、结果分析从实验结果可以看出，金属棒的线膨胀系数为0.005/摄氏度。
这表明当温度升高时，金属棒的长度会增加。
这是由于金属内部的原子在热能的作用下变得更加活跃，导致原子间的间距增大，进而引起金属棒的长度增加。
这个结果与理论预期相符。
此外，我们还可以观察到，随着温度的升高，金属棒长度的增加量逐渐增大。
这说明金属材料的线膨胀系数是随着温度的升高而增大的。
固体线膨胀系数测定实验报告一、实验目的掌握固体线膨胀系数测定的基本原理和方法，了解固体热膨胀的规律，探究不同材料的膨胀性能。
二、实验原理α=ΔL/(L0×ΔT)三、实验仪器和材料1.实验仪器：线膨胀测定装置、温度计、恒温槽、电磁铁等。
2.实验材料：不同材质的试样。
四、实验步骤1.将不同材料的试样固定在线膨胀测定装置上。
2.将线膨胀测定装置放入恒温槽中，并将温度调至初始温度。
3.记录下试样的初始长度L0。
4.开始测量后，通过电磁铁控制试样的温度变化。
5.每隔一定时间，测量试样的长度变化ΔL，并记录下温度变化ΔT。
6.重复以上步骤，直到试样温度变化范围内的线膨胀量连续三次测量结果相近为止。
五、实验数据处理和分析1.按照实验步骤记录得到的数据，计算出每组试样的线膨胀系数α。
2.绘制试样温度变化与线膨胀量变化的曲线图。
3.比较不同材料的线膨胀系数大小，分析不同材料的膨胀性能。
六、实验结果和讨论通过实验测定，得到了不同材料的线膨胀系数α，并绘制了温度变化与线膨胀量变化的曲线图。
实验结果表明，在相同温度范围内，不同材料的线膨胀系数有所差异。
这表明了不同材料在受热膨胀时的表现不同。
根据实验得到的结果，我们可以进一步探究不同材料的热膨胀性能。
在实际应用中，我们可以根据不同的需求选择合适的材料进行设计与制造。
例如，在工程领域中，考虑到热膨胀可能引起的变形问题，我们可以选择线膨胀系数较小的材料，从而最大程度地减小因热膨胀引起的结构变形。
七、实验总结通过这次实验，我掌握了固体线膨胀系数测定的基本原理和方法。
实验中，我了解到了不同材料在受热膨胀时的表现不同，这对于材料选择与应用有着重要的意义。
同时，我也深刻认识到实验的重要性和实验操作的细致性要求，只有严格按照实验步骤进行，才能获得准确的实验数据和可靠的实验结果。
在今后的学习和工作中，我将继续深入学习和研究固体线膨胀的相关知识，不断提升自己的实验技能和科研能力，为材料科学与工程领域的发展做出自己的贡献。
线胀系数测量实验报告参考稿【实验目的】1．学习并掌握测量金属线膨胀系数的一种方法。
2．学会用千分表测量长度的微小增量。
【实验仪器】FB712型金属线膨胀系数测量仪一台，千分表（1-0-0.001mm ）一个，待测铜管一根。
【实验原理】材料的线膨胀是材料受热膨胀时，在一维方向的伸长。
线胀系数是选用材料的一项重要指标。
特别是研制新材料，少不了要对材料线胀系数做测定。
如图所示，待测铜管的线胀系数为：()t L L ∆∙∆=α 式中L 为温度为1t 摄氏度时的管长，L ∆为管受热后温度从1t 升高到2t 时的伸长量，t ∆为管受热前后的温度升高量 (12t t t -=∆) 。
该式所定义的线胀系数的物理意义是固体材料在()21t , t 温度区域内，温度每升高一度时材料的相对伸长量，其单位为()1C -︒。
【实验内容和步骤】1．把样品铜管安装在测试架上。
连接好加热皮管，打开电源开关，以便从仪器面板水位显示器上观察水位情况。
水箱容积大约为ml 750。
3.加水步骤:先打开机箱顶部的加水口和后面的溢水管口塑料盖，用漏斗从加水口往系统内加水，管路中的气体将从溢水管口跑出，直到系统的水位计仅有上方一个红灯亮，其余都转变为绿灯时，可以先关闭溢水管口塑料盖。
接着可以按下强制冷却按钮，让循环水泵试运行，由于系统内可能存在大量气泡，造成水位计显示虚假水位，只有利用循环水泵试运行过程，把系统内气体排出，这时候水位下降，仪器自动保护停机。
4．设置好温度控制器加热温度:金属管加热温度设定值可根据金属管所需要的实际温度值设置。
5．将铜管（或铝管）对应的测温传感器信号输出插座与测试仪的介质温度传感器插座相连接。
将千分尺装在被测介质铜管（或铝管）的自由伸缩端固定位置上，使千分表测试端与被测介质接触，为了保证接触良好，一般可使千分表初读数为mm 2.0左右，只要把该数值作为初读数对待，不必调零。
(如认为有必要，可以通过转动表面，把千分尺主指针读数基本调零，而副指针无调零装置。
金属线膨胀系数测量实验报告实验原理：当物体温度升高或降低时，物体的体积或长度也会发生相应的变化，这种现象称为热膨胀。
物体的热膨胀量与温度差、物体材料有关。
热膨胀实验是通过实际测量物体的长度随温度的变化来确定物质的膨胀系数。
实验仪器：恒温水浴，数字万用表，金属线，刻度尺，毫升筒实验步骤：1、实验前要确认金属线的材料、长度和直径，将金属线插入恒温水浴中。
2、加热水浴，记录每隔5℃时金属线的长度和温度，直至金属线的长度接近膨胀极限。
3、每次记录时，应将金属线充分置于水浴中，避免环境温度对实验结果产生影响。
4、分别测量金属线的直径并计算出平均值，根据公式计算出金属线的膨胀系数，并比较不同材料金属线的膨胀系数。
实验数据及处理：材料：黄铜长度：82cm 直径：0.1cm温度（℃）长度（cm）20 81.925 82.230 82.535 82.940 83.2长度变化量ΔL=L-L0=0.3cmΔT=35℃-20℃=15℃α=(ΔL/L0)/ΔT=0.18×10^-5/℃以同样的方法测量了不同材料金属线的膨胀系数，结果如下：材料铁铜钢膨胀系数12×10^-6/℃ 17×10^-6/℃ 10×10^-6/℃实验结论：通过实验数据的测量和处理，依据公式计算，各种金属线的膨胀系数不同，但一般都是10^-5/℃数量级。
黄铜的膨胀系数约为0.18×10^-5/℃。
金属线的膨胀系数与材料有关，比较黄铜、铁、铜、钢的膨胀系数可发现，不同材料的膨胀系数差异较大。
黄铜的膨胀系数较大，而钢的膨胀系数相对较小。
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。
线胀系数实验报告线胀系数实验报告一、实验简介线胀系数实验是通过对不同材料的热膨胀系数进行定量测量，以了解材料在不同温度下的热膨胀性能。
本次实验使用的是线胀系数测量仪，通过对标准样品的测量，找到合适的公式计算材料的线胀系数。
二、实验原理热膨胀系数（线胀系数）是指在一定温度范围内，物体长度、宽度、厚度等尺寸变化与温度变化的比率关系。
简单地说，就是物体长度增加或缩短的相对比例。
在实验中，测量样品材料的长度变化，通过计算得出材料的线胀系数。
三、实验步骤1.准备实验所需材料和设备，如线胀系数测量仪、毛细计、温度计等。
2.熟悉线胀系数测量仪的使用方法，通过对标准样品的测量，找到合适的公式，以计算材料的线胀系数。
3.选择样品，将其放置在仪器的样品架上，确保样品能够平稳地伸缩。
4.开启线胀系数测量仪，设置温度范围，并逐步升高温度。
5.在每个温度点上等待一段时间（通常为5-10分钟），直到样品的温度与环境温度达到平衡，然后开始进行测量。
6.记录实验数据，包括样品的长度、温度、环境温度等信息。
每个温度点上测量3次，取平均值。
7.完成所有温度点的测量后，根据公式计算材料的线胀系数。
四、实验结果本次实验选用了铝合金材料进行测试，结果如下表所示：温度（℃）长度变化（cm）线胀系数（1/℃）20 0.00 --40 0.0015 2.55e-560 0.0029 2.95e-580 0.0045 3.23e-5100 0.0060 3.33e-5120 0.0074 3.53e-5根据测量结果，可以得出铝合金材料的线胀系数为3.2e-5/℃左右。
五、实验总结通过本次实验，我们了解了线胀系数的概念、测量方法以及影响其大小的因素，同时也掌握了线胀系数测量仪的操作和数据处理方法。
该实验不仅让我们增加了对材料热膨胀性能的了解，更重要的是让我们掌握了实验的基本操作和数据处理方法，提升了我们的实验技能。
金属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线膨胀系数的原理和方法。
2、学会使用游标卡尺、千分尺等测量工具测量长度。
3、观察金属受热膨胀的现象，加深对热膨胀概念的理解。
二、实验原理当温度升高时，金属杆的长度会发生伸长，其伸长量与温度的变化成正比。
线膨胀系数是指温度每升高 1℃，金属杆单位长度的伸长量。
设金属杆原长为 L₀，温度升高ΔT 后的伸长量为ΔL，则线膨胀系数α定义为：α ＝ΔL ／（L₀ΔT)在本实验中，采用光杠杆法测量微小的伸长量ΔL。
光杠杆是一个带有可转动平面镜的支架，将其放在实验平台上。
当金属杆伸长时，通过望远镜和标尺可以测量出光杠杆镜面的偏转角度，从而计算出金属杆的伸长量。
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、游标卡尺6、千分尺7、加热装置四、实验步骤1、用游标卡尺测量金属杆的长度 L₀，在不同位置测量多次，取平均值。
2、用千分尺测量金属杆的直径 d，同样在不同位置测量多次，取平均值。
3、将金属杆安装在加热装置中，确保安装牢固。
4、把光杠杆的前脚放在金属杆的固定端，后脚放在活动端，并使光杠杆平面镜垂直于平台。
5、调整望远镜和标尺的位置，使其与光杠杆平面镜在同一水平面上。
通过望远镜观察标尺的像，调整目镜和物镜，使标尺的像清晰。
6、记录初始时望远镜中标尺的读数 n₁。
7、打开加热装置，缓慢升温，每隔一定温度间隔（如 10℃），记录一次温度和望远镜中标尺的读数 n₂。
8、当温度升高到一定值后，关闭加热装置，继续观察标尺读数，直至读数稳定，记录最终的温度和标尺读数。
五、实验数据记录与处理1、金属杆长度 L₀的测量数据（单位：mm）｜测量次数｜ 1 ｜ 2 ｜ 3 ｜ 4 ｜ 5 ｜｜｜｜｜｜｜｜｜测量值｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜平均值 L₀＝＿____2、金属杆直径 d 的测量数据（单位：mm）｜测量次数｜ 1 ｜ 2 ｜ 3 ｜ 4 ｜ 5 ｜｜｜｜｜｜｜｜｜测量值｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜平均值 d ＝＿____3、温度和标尺读数的记录｜温度（℃）｜标尺读数（mm）｜｜｜｜｜ T₁｜ n₁｜｜ T₂｜ n₂｜｜ T₃｜ n₃｜｜｜｜根据光杠杆原理，金属杆的伸长量ΔL ＝b·Δn ／ 2D，其中 b 为光杠杆后脚到前脚的距离，D 为望远镜到光杠杆平面镜的距离，Δn 为标尺读数的变化量。
金属线膨胀系数测量实验报告实验目的：1.测量不同金属的线膨胀系数。
2.探究金属的物理性质与线膨胀系数之间的关系。
实验原理：金属的线膨胀系数是指金属在单位温度升高下，单位长度变化的比例。
金属的线膨胀系数可以通过实验测量得到。
实验中，我们将采用两种方法来测量金属的线膨胀系数，分别是线膨胀测量和带孔测量。
实验步骤：1.实验前准备：1)准备金属样品（例如铁、铜、铝等）。
2)准备测量线膨胀的仪器，包括测量尺、三角板、螺丝等。
3)准备夹具和加热源，用于将金属样品加热。
2.线膨胀测量：1)将金属样品固定在夹具上。
2)使用测量尺测量金属样品的长度。
3)将金属样品加热至一定温度。
4)等待金属样品达到热平衡后，再次使用测量尺测量金属样品的长度。
5)记录金属样品的长度变化。
3.带孔测量：1)将金属样品固定在夹具上。
2)锁定测量尺，并通过螺丝固定在夹具上。
3)将金属样品加热至一定温度。
4)等待金属样品达到热平衡后，使用螺丝微调尺的长度。
5)记录螺丝微调尺的长度变化。
4.数据处理：1)分别计算线膨胀测量和带孔测量的线膨胀系数值。
2)对不同金属的线膨胀系数进行比较和分析。
3)利用线性回归等方法，探究金属的物理性质与线膨胀系数之间的关系。
实验结果与分析：根据实验数据计算得到的不同金属的线膨胀系数如下：金属样品线膨胀系数铁1.2×10^-5/℃铜1.7×10^-5/℃铝2.3×10^-5/℃可以看出，不同金属的线膨胀系数存在较大差异。
铁的线膨胀系数最小，铝的线膨胀系数最大，而铜位于两者之间。
这与金属的晶体结构、化学成分等相关。
由于铁的晶体结构较为紧密，其原子的热膨胀受到约束，故线膨胀较小；而铝的晶体结构较为松散，其原子的热膨胀较为自由，故线膨胀较大。
通过线性回归分析，我们可以发现金属的线膨胀系数与其一些物理性质相关，如晶体结构、密度等。
这一结论对于金属的材料选择和应用有重要意义。
实验总结：本实验通过线膨胀测量和带孔测量两种方法，测量了不同金属的线膨胀系数，并分析了金属的物理性质与线膨胀系数之间的关系。
线胀系数测量实验报告参考稿
【实验目的】
1．学习并掌握测量金属线膨胀系数的一种方法。
2．学会用千分表测量长度的微小增量。
【实验仪器】
FB712型金属线膨胀系数测量仪一台，千分表（1-0-0.001mm ）一个，待测铜管一根。
【实验原理】 材料的线膨胀是材料受热膨胀时，在一维方向的伸长。
线胀系数是选用材料的一项重要指标。
特别是研制新材料，少不了要对材料线胀系数做测定。
如图所示，待测铜管的线胀系数为：
()
t L L ∆•∆=
α 式中L 为温度为1t 摄氏度时的管长，L ∆为管受热后温度从1t 升高到2t 时的伸长量，t ∆为管受热前后的温度升高量 (12t t t -=∆) 。
该式所定义的线胀系数的物理意义是固体材料在()21t , t 温度区域内，温度每升高一度时材料的相对伸长量，其单位为()1
C -︒。
【实验内容和步骤】
1．把样品铜管安装在测试架上。
连接好加热皮管，打开电源开关，以便从仪器面板水位显示器上观察水位情况。
水箱容积大约为ml 750。
3.加水步骤:先打开机箱顶部的加水口和后面的溢水管口塑料盖，用漏斗从加水口往系统内加水，管路中的气体将从溢水管口跑出，直到系统的水位计仅有上方一个红灯亮，其余都转变为绿灯时，可以先关闭溢水管口塑料盖。
接着可以按下强制冷却按钮，让循环水泵试运行，由于系统内可能存在大量气泡，造成水位计显示虚假水位，只有利用循环水泵试运行过程，把系统内气体排出，这时候水位下降，仪器自动保护停机。
4．设置好温度控制器加热温度:金属管加热温度设定值可根据金属管所需要的实际温度值设置。
5．将铜管（或铝管）对应的测温传感器信号输出插座与测试仪的介质温度传感器插座相连接。
将千分尺装在被测介质铜管（或铝管）的自由伸缩端固定位置上，使千分表测试端与被测介质接触，为了保证接触良好，一般可使千分表初读数为mm 2.0左右，只要把该数值作为初读数对待，不必调零。
(如认为有必要，可以通过转动表面，把千分尺主指针读数基本调零，而副指针无调零装置。
)
6．正常测量时，按下加热按钮（高速或低速均可，但低速档由于功率小，一般最多只能加热到C 50︒左右)，观察被测金属管温度的变化，直至金属管温度等于所需温度值（例如C 35︒）。
.
7．测量并记录数据：
当被测介质温度为C 35︒时，读出千分表数值35L ，记入附表中。
接着在温度为C 70 ,C 65 ,C 60 ,C 55 ,C 50 ,C 45 ,C 40︒︒︒︒︒︒︒时，记录对应的千分表读数70656055504540L ,L ,L ,L ,L ,L ,L
8．用逐差法求出铜管的平均伸长量，计算铜管线膨胀系数，与公认值比较求百分误差。
【数据记录及处理】（铜管初始长度由实验室给出，可视为为常数）
1.数据记录表与实测数据记录
铜管原长（35摄氏度）117.96mm,铜管线胀系数公认值为1.70×10-51-︒C 。
2. 用逐差法处理数据：
隔四项逐差： 4-i 4i i L L L +=∆
L ∆1=（0.6962-0.6560）/4=0.01005mm ；
L ∆2=（0.7060-0.0.6658）/4=0.01005mm
3=（0.7163-0.6758）/4=0.010125mm=0.01012mm ；L
L ∆4=（0.7270-0.0.6858）/4=0.01030mm
mm 04052.04321=∆+∆+∆+∆=∆L L L L L 铜管线胀系数：
()51072.120
96.11704052.0-⨯=⨯=∆•∆=
t L L α1-︒C 与共认值的百分误差为：
%2.1%70
.172.1-70.1=⨯=αE 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。
