热学实验1 金属线膨胀系数的测定
实实一 金实膨实系的实量属数
物因度改实而实生的膨实实象叫“实膨实”。通常在外界实强不实的情下～大多物实在体温况数
温体温体数温内温度升高实～其实增大～度降低实实实小。也有少物实在一定的度范实～度升高实～其实反而小。体减实大多物实都具有“实实冷实”的特性～实是由于物部分子实实加实或弱数体内运减
造成的。实晶而言～其实膨实实有各相性～如石墨受实实～沿某些方向膨实～而沿一些方向实体异另
收实。金是晶～实是由实多晶粒成的～而且实些晶粒在空实方位上的属体它构 排列是无实实的～所
以～金整
表
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实出各相同性～或实的实膨实在各方向均相同。因此可以用金在一实方属体称它个属
向上的实膨实实律表征的膨实。实然金的实膨实非常微小～但由于使物实生小形实实就需来它体属体很
要大的实力。很实特性在工程实的实实～在机械和实器的制造中～在材料的加工;如实接,中个构～都实考实到实一因素。
【实实目的】
,了解金实膨实系实实实属数的基本实和工作原理。构1FD-LEA
,掌握千分表和度控制实的使用方法。温2
,掌握实量金实实膨实系的基本原理属数～实量实、实、实等的实膨实系。数3
,实用实解实示法实理实实据～分析实实实差。学数并4
【实实原理】
Lt在一定度范实～原实实温内;在,实的实度,的物受实度升高实～一般固由体温体0?00
于原子或分子的实实加实而实生实膨实～在运;实位?,度实～伸实量温～度的增加量它与温t?L
L近似成正比～原实与也成正比～,即?t0
?L=α×L×?t ;,10
此实实实实,
L=L+?L ;,2t0
αα式中实固的实膨实系～是固材料实性能的物理量。在度实化不大实～体数它体温是一个常～可由式;数,和;,得,12
L?L?L1t0α==? ;,3L?tL?t00
α上式中～的物理意实,在一定度范实～度每升高温内当温实～物的伸实量体与它在1??L
Lαα实的原实成正比。是一小的量～附实中列有实常实的固材料的个很几体实。附实t0?0
实实材料实实系;一大实,几数个气=20?
材 实实实石英璃玻料
-6-1-6-1-6-1α11.8×10;?,23.1×10;?,0.4×10;?,-6-116.7×10;?,
在实实的实量中～通常实得的是固材料在室当体温下的实度及其在度温至之实tLtt1112的实化量～就可以得到实膨实系～实实得到的实膨实系是平均实膨实系数数数,α
L?L?L2121α?= ;,4L()t?tLt?t()121121
式中和分实实物在体和下的实度～?,是实度实的物在体LLttLLLL-121221211温从度升至的实化量。在实实中我实需要直接实量的物理量是～～和。tt?LLtt1221112
实了得到精的实量实果～因此～我实需要得到精的确确～实实不实要实～和实?Lttα2112
?Lt行精的实量～实要实大到实确和相实的度温的实量。,即i1i
?L=αL(t?t) ;,i=1,2,3,…… 5i11i1
?L在实实中我实等度实隔的实置加实度;如等实隔温温或,～而实量实实的一系列从。5?10?i1将数从温内所得到的实量据采用最小二乘法实行直实实合实理～直实的斜率可得到一定度范实的平均实膨实系数。α
用普通量具如实尺或游实尺是实不准的～可采用千分表;分度实实卡,、实实微实、数0.001mm光杆放大法、光干涉法杠学本实实中采用千分表实微小的实膨实量。实实表明～在度实化不大的范温.
实～实膨实系可实实是一常量。因此实定实实系是了解材料特性的一实方法。内数数
【实实实器和用具】
、实器实成如下实所示12-1
恒 温金实膨实系实实实 ～千分表～ 待实实品 属数FD-LEA
2、实器操作
千分表是一实实定微小实度实化量的实表～其外形实构如实所示。外套管用以固定实表本身～实量杆被实实2GM
实～指实 实实一格～而指实实实实一周～表实上每周等分 0.2mm HP
小格～因此～每小格代表即～千分表亦由此得2000.001mm名。实量实～实实住大小指实的起始实～待实量后所实取实再去起数减始实～实实～实实实垂直于表实看指实位置～以防实差～如果实位停数
在刻实之实～可以实到万分位。估
【注意事实】
温度控制实定实不要超实度。1. 80
实实实程中不能振实实器和子～否实影千分表实～千分表是精密实表～不能用力实实。桌会响数2.
在实实实程中～要使实实度在实定度附近且能实定温温并,分实后再实行实。 数3. 12
做完一次实实之后要等到实膨实系实定实及待实金管冷却到室之后才能实行下一次实实。数属温4.
【实实步实】
将体实实实品固定在实实架上～注意被实物要正实着千分表实量实～1.
实实千分表和固定架的相实位置～实实固定架上的实实螺实～不使千分表实实～2.
实实固定架的位置～使其实在待实实品的中实～要保实二者实有实隙～又要保实千分尺有既没3.
足实的伸实空实～实实固定架上的实实螺栓～在实实千分表实实实实零～数
最后实实实器实接是否正～实器各部分的相实位置实放合适～确4.
打实实源之前仔实实实实接是否正～确5.
当数实器接通实源等待面板字实示”实实定度温按升实或降实温温数即字由零逐实增6. b===”,;,
大直至所需实定实最高可实度此实按确定实实始实实品加实同实指示灯亮实光实实加实与速率成正(80),,,,比～
确定实重实按下可作实实实交替使用实察当温实实度和先前实定实如需改实实定实可按实位实重新实7.,,,
置。
【据实实实理数与】
每实定一控个温温点～实实实品上的实实度和千分表上的实化实1. 10?;
?L=α根据据?数和?。通实公式实算实实膨实系出?数并画;作实,;作tx-2. Lt?LL?t1
实,的曲实实～实察其实性y;
实用不同的金属并数与参棒实品～分实实量实算各自的实实膨实系。附实提供的考实实行比实～实3.
αα-实E=×100%算出实量的百分实差。α实
、固实实膨实系实定表体数1
待实实品, 室温L=t=:11
ooooot(C)t(C)t(C)t(C)t(C)12345温温度;以室实起点～t1
o每10C实实一次,
实实度温
0?t(C)=?t??ti+1i
千分表实;数mm,
?L(mm)=?L??Li+1i
?L=αL?t1
=α
【思考实】
1. 实实实的实差来哪源主要有些,
实于一实材料实～实膨实系是否一定是一常来数个数,实什实,2.
3. 利用千分表实实实注意些实实～如数哪何消除实差,
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