大学物理线胀系数实验报告

大学物理实验报告

课程名称：大学物理实验

实验名称：金属线胀系数的测定

二、实验原理：

一般固体的体积或长度，随温度的升高而膨胀，这就是固体的热膨胀。设物体的温度改变△t 时，其长度改变量为△L ,如果△t 足够小，则△t 与△L 成正比，并且也与物体原长 L 成正比，因此有

△L =aL△t

上式中比例系数称为固体的线膨胀系数，其物理意义是温度每升高 1℃时物体的伸长量与它在 0℃时长度之比。设在温度为 0℃时，固体的长度为 L0 ,当温度升高为t ℃时，其长度为 Lt ，则有

(Lt -L0 ) / L0 =at ，即 Lt =L0 (1+at)。

如果金属杆在温度为t1 ，t2 时，其长度分别为 L1 ， L2 ，则可写出

L1 =L0 (1+at1 ) （3）

L2 =L0 (1+at2 ) (4)

将式（3）代入式（4），又因 L1 与 L2 非常接近，所以 L2 / L1 ≈ 1,于是可得到如下结果：

a=（L2-L1）/L1/(t2-t1),

由上式，测得 L1 ， L2 ，t1 和t2 ，就可求得a值。

2.坐标法：

aL=k=斜率=0.0075

所以a=0.0075/400=1.875*10-5(/℃)