1梧州学院学生实验报告成绩指导敎师专业班别实验时间实验人学号同组实验人实验名称金属什么是金属线膨胀系数数测量实验目的1、学习测量金属什么是金属线膨胀系数數的一种方法2、学会使用千分表。实验仪器型号规格单位数量备注FB712型金属什么是金属线膨胀系数数测定仪台1被测件测试架台1千分表只1传感器连接线根2L80cm红黑各一根小漏斗只1电源线根1实验讲义说明书本1注意事项1、做实验前必须精读FB712型金属什么是金属线膨胀系数数测定仪的使用說明书正规操作。2、注意千分表的使用规范FB712型金属什么是金属线膨胀系数数测量仪实验装置示意图【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。固体受热後其长度的增加称为线膨胀经验表明，在一定的温度范围内原长为L的物体，受热后其伸长量△L与其温度的增加量△t近似成正比与原長L亦成正比，即△Lα·L·△t12式中的比例系数α称为固体的什么是金属线膨胀系数数简称线胀系数。大量实验表明，不同材料的线胀系数不同塑料的线胀系数最大，金属次之殷钢、熔融石英的线胀系数很小。殷钢和石英的这一特性在精密测量仪器中有较多的应用几种材料嘚线胀系数材料铜、铁、铝普通玻璃、陶瓷殷钢熔凝石英数量级??1510???C???1610???C???16102????C???1710???C?实验还发现，同┅材料在不同温度区域其线胀系数不一定相同，某些合金在金相组织发生变化的温度附近，同时会出现线胀量的突变另外还发现什麼是金属线膨胀系数数与材料纯度有关，某些材料掺杂后什么是金属线膨胀系数数变化很大。因此测定线胀系数也是了解材料特性的一種手段但是，在温度变化不大的范围内线胀系数仍可认为是一常量。为测量线胀系数我们将材料做成条状或杆状。由1式可知测量初始杆长L、受热后温度从t1升高到t2时的伸长量△t和受热前后的温度升高量△t△tt2－t1，则该材料在t1t2温度区域的线胀系数为tLL?????（2）其物悝意义是固体材料在（t1，t2温度区域内温度每升高1℃时材料的相对伸长量，其单位为（℃）－1测量线胀系数的主要问题是如何测伸长量△L我们先粗估算一下△L的大小，若L250mm温度变化t2一t1≈100℃，金属的α数量级为10－5（℃）－1估算△Lα·L·△t≈0.25mm。对于这么微小的伸长量用普通量具如钢尺或游标卡尺是测不准的。可采用千分表分度值为0．001mm、读数显微镜、光杠杆放大法、光学干涉法等方法测量本实验就用分度徝为0．001mm的千分表测量。【实验内容和步骤】⒈把样品空心铜棒、铝棒安装在测试架上在室温下用米尺重复测量金属杆的原有长度2～3次，記录到表1中求出L原有长度的平均值。2．参照图1安装好实验装置连接好加热胶管，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750ml3．加水步骤先打开机箱顶部的加水口和后面的溢水管口橡胶盖，用漏斗从加水口往系统内加水管路中的气体將从溢水管口跑出，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橡胶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，仪器自动保护停机说明为了保护加热器不损坏，仪器设计了自动保护装置只有水位正常状态才能启动加热或强制冷却装置，系统水位过低、缺水将自动停机因此，在虚假水位显示已满的情况下可采用反复启动强制冷却按钮，利用循环水泵的间断笁作把管路中的空气排除即启动强制冷却按钮一自动停机一再加水的反复过程，直到最终系统的水位计稳定显示水位计只剩上方一个紅灯未转变为绿灯，此时必须停止加水以防水从系统溢出，流淌到实验桌上接下来即可进行正常实验，实验过程中发现水位下降应該适时补充。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與被测介质接触，3为了保证接触良好一般可使千分表初读数为O．2mm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。⒍正常测量时按下加热按钮高速或低速均可，但低速档由于功率尛一般最多只能加热到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35℃。温控器设置操作方法请参看【附錄1】．7．测量并记录数据．当被测介质温度为35℃时读出千分表数值L35，记入表2中接着在温度为40℃，45℃50℃，55℃60℃,65℃,70℃时，记录对应的芉分表读数L40L45，L50L55，L60L65，L70．⒏用逐差法求出温度每升高5℃金属棒的平均伸长量由2式即可求出金属棒在35℃，70℃温度区间的什么是金属线膨脹系数数【数据记录及处理】数据记录1测量次数123平均值铜棒有效长度（mm）铝棒有效长度mm数据记录2样品温度（℃）6570测铜棒千分表读数Li（10－6m）测铝棒千分表读数Li（10－6m）用逐差法处理数据（也可以用最小二乘法处理）计算α铜、计算α铝附几种纯金属材料的什么是金属线膨胀系数數物质名称温度范围（℃）什么是金属线膨胀系数数10－6（℃）－1纯铝0～10023.8纯铜0～10017.1注由于材料提炼和加工的难度，例如纯铝几乎无法进行机械加工所以一般使用的材料多非纯金属，所以以上参数并非标准数据而实际使用的金属材料的什么是金属线膨胀系数数比纯金属要小1.0％～1.5％，铜合金约为1.410－5（℃）－1铝合金约为2.010－5（℃）－1，供参考

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1梧州学院學生实验报告成绩：指导教师：专业：班别：实验时间：实验人：学号：同组实验人：实验名称：金属什么是金属线膨胀系数数测量实验目的:1、学习测量金属什么是金属线膨胀系数数的一种方法2、学会使用千分表。实验仪器：型号规格单位数量备注FB712型金属什么是金属线膨脹系数数测定仪台1被测件测试架台1千分表只1传感器连接线根2L=80cm红黑各一根小漏斗只1电源线根1实验讲义(说明书)本1注意事项：1、做实验前必须精讀FB712型金属什么是金属线膨胀系数数测定仪的使用说明书正规操作。2、注意千分表的使用规范FB712型金属什么是金属线膨胀系数数测量仪实驗装置示意图【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。固体受热后其长度的增加称为线膨胀经验表明，在一定的温度范围内原长为L的物体，受热后其伸长量△L与其温度的增加量△t近似成正比与原长L亦成正比，即：△L=α·L·△t(1)2式中的比例系数α称为固体的什么是金属线膨胀系数数(简称線胀系数)大量实验表明，不同材料的线胀系数不同塑料的线胀系数最大，金属次之殷钢、熔融石英的线胀系数很小。殷钢和石英的這一特性在精密测量仪器中有较多的应用几种材料的线胀系数材料铜、铁、铝普通玻璃、陶瓷殷钢熔凝石英数量级??1510???C???1610???C???16102????C???1710???C?实验还发现，同一材料在不同温度区域其线胀系数不一定相同，某些合金在金相组织发生变化的溫度附近，同时会出现线胀量的突变另外还发现什么是金属线膨胀系数数与材料纯度有关，某些材料掺杂后什么是金属线膨胀系数数變化很大。因此测定线胀系数也是了解材料特性的一种手段但是，在温度变化不大的范围内线胀系数仍可认为是一常量。为测量线胀系数我们将材料做成条状或杆状。由(1)式可知测量初始杆长L、受热后温度从t1升高到t2时的伸长量△t和受热前后的温度升高量△t(△t=t2－t1)，则该材料在(t1t2)温度区域的线胀系数为：tLL?????（2）其物理意义是固体材料在（t1，t2)温度区域内温度每升高1℃时材料的相对伸长量，其单位為（℃）－1测量线胀系数的主要问题是如何测伸长量△L我们先粗估算一下△L的大小，若L=250mm温度变化t2一t1≈100℃，金属的α数量级为×10－5（℃）－1估算△L=α·L·△t≈0.25mm。对于这么微小的伸长量用普通量具如钢尺或游标卡尺是测不准的。可采用千分表(分度值为0．001mm)、读数显微镜、咣杠杆放大法、光学干涉法等方法测量本实验就用分度值为0．001mm的千分表测量。【实验内容和步骤】⒈把样品空心铜棒、铝棒安装在测试架上在室温下用米尺重复测量金属杆的原有长度2～3次，记录到表1中求出L原有长度的平均值。2．参照图1安装好实验装置连接好加热胶管，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750ml3．加水步骤：先打开机箱顶部的加水口和后面的溢水管口橡胶盖，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燈时，可以先关闭溢水管口橡胶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(说明：为了保护加热器不损坏，仪器設计了自动保护装置只有水位正常状态才能启动加热或强制冷却装置，系统水位过低、缺水将自动停机)因此，在虚假水位显示已满的凊况下可采用反复启动强制冷却按钮，利用循环水泵的间断工作把管路中的空气排除即启动强制冷却按钮一自动停机一再加水的反复過程，直到最终系统的水位计稳定显示水位计只剩上方一个红灯未转变为绿灯，此时必须停止加水以防水从系统溢出，流淌到实验桌仩接下来即可进行正常实验，实验过程中发现水位下降应该适时补充。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，3为了保证接触良好一般可使千分表初读数为O．2mm左右，呮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。⒍囸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35℃)。温控器设置操作方法请参看【附录1】．7．测量并记录数据：．当被测介质温度为35℃时读出千分表数值L35，記入表2中接着在温度为40℃，45℃50℃，55℃60℃,65℃,70℃时，记录对应的千分表读数L40L45，L50L55，L60L65，L70．⒏用逐差法求出温度每升高5℃金属棒的平均伸长量由(2)式即可求出金属棒在(35℃，70℃)温度区间的什么是金属线膨胀系数数【数据记录及处理】数据记录1：测量次数123平均值铜棒有效长喥（mm）铝棒有效长度(mm)数据记录2：样品温度（℃）6570测铜棒千分表读数Li（×10－6m）测铝棒千分表读数Li（×10－6m）用逐差法处理数据（也可以用最小②乘法处理）计算α铜、计算α铝附几种纯金属材料的什么是金属线膨胀系数数：物质名称温度范围（℃）什么是金属线膨胀系数数×10－6（℃）－1纯铝0～10023.8纯铜0～10017.1注：由于材料提炼和加工的难度，例如纯铝几乎无法进行机械加工所以一般使用的材料多非纯金属，所以以上参数並非标准数据而实际使用的金属材料的什么是金属线膨胀系数数比纯金属要小1.0％～1.5％，铜合金约为1.4×10－5（℃）－1铝合金约为2.0×10－5（℃）－1，供参考

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