金属线胀系数实验的教学研究.doc

【摘要】一般情况下，物质都有热胀冷缩的特性，这是由于物体内部分子热运动加剧或减弱造成的。金属的线胀系数，是指在一维方向上的伸长。高温状态下，物质会膨胀，而为了消除物质膨胀带来的影响，往往需要预先留下膨胀缝。线胀系数是膨胀缝以及物质结构设计方面的重要参数，它与材料所处的温度、热抗震性以及材料内部所受应力的大小和分布情况等方面息息相关。在复合材料、建筑材料等一些金属材料的建造中，线胀系数对于材料的结构分布、性能方面的影响，必须考虑在内。与此同时，对物质进行线胀系数与温度变化曲线的测定，可以对物质进行晶型转变，以至提升至相变方面的研究，也可以进行微裂纹的扩展和愈合等方面研究。所以，在物理实验教学中，金属线胀系数的测量实验常常属于重点教学内容。本文，利用光杠杆原理来放大读数，接着，在不改变金属棒加热方式以及不增加任何实验装置的前提下，通过升温和降温的方法分别来测量金属的线胀系数，再利用逐差法来求得金属的线胀系数，对测量结果进行误差分析。最后，就升温测量和降温测量时的实验结果与公测值进行比较。

【关键词】线胀系数；光杠杆；逐差法 

目录

摘要

Abstract

1  引言-1

1.1 金属线胀系数的概述-1

1.2 常见金属线胀系数-2

1.3 金属线胀系数的研究意义-3

2  实验目的-4

3  实验原理-4

3.1 基本原理-4

3.2 光杠杆原理-5

3.3 研究内容及方法-7

4  实验仪器和步骤-7

4.1 实验仪器-7

4.2 实验步骤-7

5  实验数据记录及处理-8

5.1 实验数据-8

5.2 数据处理-9

5.3 注意事项-10

5.4 误差分析-10

6  讨论-10

7  结论-12

参考文献-13

致谢-14