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。
生命线工程
2.测量金属杆的线膨胀系数。电梯门机
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 印度教父
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「C时物体的伸长量与它在0C时长度之比。设在温度为0C时，固体的长度为L o，当温度升高为t C时，其长度为L t，则有
少年派 奥斯卡(L t L o)/L。t
L o(1 t)
如果金属杆在温度为1，t2时，其长度分别为L1，L2，则可写出
L1 L o（1 t1）（3）
L2 L o(1 t2)
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:
气液分离器L2 L1
L
1
(t
2
t
1
)
由式（5），测得L1，L2，t1和t2，就可求得值
(2)
三、仪器介绍
（一）加热箱的结构和使用要求
1.结构如图5-1。
(5)
2.使用要求
（1）被测物体控制于8 400mm尺寸；
（2）整体要求平稳，因伸长量极小，故仪器不应有振动；
（3）千分表安装须适当固定（以表头无转动为准）且与被测物体有良好的接触（读数在~处较为适宜，然后再转动表壳校零）；
（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。
余热锅炉转向A X X .X表示当时传感器温度，即b。再自动转为b .（表示等待设定温度）o 2.按升温键，数字即由零逐渐增大至实验者所选的设定值，最高可选80C .
3.如果数字显示值高于实验者所设定的温度值，可按降温键，直至达到设定值。
4•当数字达到设定值时，即可按确定键，开始对样品加热，同时指示灯会闪亮， 发光频闪与加热速率成正比。
5.确定键的另一用途是可作选择键，可选择观察当时的温度值和先前设定值。 6•实验者如果需要改变设定值可按复位键，重新设置。
四、实验步骤
1. 接通电加热器与温控仪输入输出接口和温度传感器的航空插头。
2. 测出金属杆的长度L i （本实验使用的金属杆的长度为400mm ），使其一端与隔热 顶尖紧密接触。
3. 调节千分表带绝热头的测量杆，使其刚好与金属杆的自由端接触，记下此时千 分表的读数小。
4. 接通恒温控制仪的电源，先设定需要加热的值为30E ，按确定键开始加热，在 达到设定温度后降温至室温，降温时也应读数。注视恒温控制仪，每隔 3C 读一 次读数，同时读出千分表的示数，将相应的读数 t 2，t 3，…，t n ， n 2，n 3，…， n n ， n 2， n 3，…，m ，芯，n 3，…，n n 记在表格里。（其中 n n = （ n n +n n ） /2）
5. 显然，金属杆各时刻上升的温度是t 2-t i ，t 3-t !，…，t n"，相应的伸长量是斤2-山，
n n ni
L i (t n 切 t
(6)
率。把各测量值填入下表，作厲-n i 与t n -t i 的曲线（即n 与t 曲线），先算出L i ， 再求出。另外还可根据式（6）来计算出 。因为长度的测量是连续进行的， 故用逐差法对 n 进行处理。
五、实验数据
汗3-山，
n n -
n ，则（5）可表示为
n n n i = L i (t n t l )
由此可知，线膨胀系数
是以n n -n i 为纵坐标、 以t n -t i 为横坐标的实验曲线的斜
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