物理仿真实验

物理仿真实验
姓名：索玉昌
班级：信息54
学号：2150508187
实验名称：不良导体热导率的测量
1、实验目的
1、学会用稳态平板法测定不良导体的导热系数；
2、学会用作图法求出冷却速率。

2、仪器用具及使用方法
仪器：自耦调压器,数字电压表,杜瓦瓶,游标卡尺,电子秒表。

使用方法：
（1）开始实验后，从实验仪器栏将橡胶盘、电子秒表和游标卡尺拖至实验台上。

（2）测量铜盘、橡胶盘的直径及厚度并记录到实验表格中。

（3）将橡胶盘拖至主仪器的支架上
(4) 连接好线路，调节自耦调压器，开始加热。

(5) 移走橡胶盘，加热铜盘A、C。

(6) 移走上铜盘，让下铜盘独立散热。

(7) 记录数据。

3、测量内容及数据处理
测量铜盘直径（单位：mm）
测量铜盘厚度（单位：mm）
测量橡胶盘直径（单位：mm）
测量橡胶盘厚度（单位：mm）
A盘加热到平衡温度时的温差电动势的绝对值: 3.25mv
C盘加热到平衡温度时的温差电动势的绝对值： 2.35mv
C盘降温过程中不同时刻温度对应的温差电动势（每隔30s记录一次）：
测量次数 1 2 3 4 5 6
电压(mv) 2.77 2.72 2.68 2.63 2.59 2.54 7 8 9 10 11 12 13 2.49 2.45 2.41 2.36 2.32 2.28 2.24
由逐差法可得
散热盘散热速率测定：0.0015（mv/s）
由导热系数的公式：
λ=0.151
（3）
由题意可知，。

（4）由逐差法求得的
与线性拟合出的数据均为0.0357，
误差为0%，故橡胶盘的热导系数为0.151
4、小结
结论：橡胶盘的热导系数为0.151
，
=0.0357，冷却速率误差为0。

误差分析：（1）仪器误差使得测量不精确
（2）游标卡尺读数误差
建议：用更精确的仪器或者等仪器稳定后读数，多次测量取平
均值。

5、思考题
1 试分析实验中产生误差的主要因素以及实验中是如何减小误差的？
误差分析：（1）仪器误差使得测量不精确
（2）游标卡尺读数误差
建议：用更精确的仪器或者等仪器稳定后读数，多次测量取平
均值。

2. 傅里叶定律dQ（传热速率）是不易测准的量。

本实验如何巧妙地避开了这一难题？
答：本实验中利用了稳态下铜板散热量与待测板传热量相等这一条件，将测不良导体传热速率的问题转化为了测良导体散热速率的问题，而对于铜板这一良导体，其质量与比热是可知的，故测热量的变化又可转化为测量铜板温度的变化，又根据温差产生电压，并且电压大小同温差成正比，从而只需测量一些简单的量即可得出不良导体的传热速率。