投影8 7 6 5 4 3 21讲台16 15 14 13 12 11 10924 23 22 22 20 19 181732 31 30 29 28 27 2625学生座次表（按学号）学生座次表（按学号）门窗1物理仿真实验物理仿真实验 程仁志程仁志程仁志程仁志 河南工业大学理学院河南工业大学理学院河南工业大学理学院河南工业大学理学院20112011年秋年秋年秋年秋2物理仿真实验物理仿真实验11固体热膨胀系数的测量固体热膨胀系数的测量一、实验简介一、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、仪器的制造以及材料焊接等行业中都必须考虑这一因素，否则将造成工程结构稳定性差、仪表失灵，严重的可造成毁损。 热膨胀系数的测量在工程技术中是非常重要的，本实验的目的目的主要是测定金属棒的线胀系数线胀系数，并学习一种测量微小长度的方法。 3二、实验仪器二、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4三、实验原理三、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，本实验主要主要介绍固体线膨胀系数的测量方法。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：即 上式中L是个极小的量，我们采用光杠杆测量。5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L时，从望远镜中叉丝所对标尺刻度前后为b1、b2，这时有 6则固体线膨胀系数为：四、实验步骤四、实验步骤 （参考示教版步骤示教版步骤）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（抓图1）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（抓图2）5、单击卷尺，分别测量l、D，（抓图3）6、以t为横轴，b为纵轴作b-t关系曲线，求直线斜率k （抓图4）7、代入公式计算线膨胀系数值7五、实验要求五、实验要求 1、独立完成仿真实验各步操作，并记录实验测量数据，用计算机软件作图求出b-t关系直线的斜率k，根据原理中的公式计算出固体线膨胀系数值；2、登陆课程邮箱：,密码：hautpe123456，参考教材讲义、实验课件及网络资料，按照邮件中附件“仿真实验报告模板”格式，独立完成本次实验报告电子版(Word版)。注意：报告中要有实验过程截图；3、下周上课前交纸介质纸介质实验报告（打印版）。注意：若有雷同报告，本次实验成绩无条件无条件记为0分。8