实验三、金属线膨胀系数的测定(光杠杆法)
金属线膨胀系数的测量(最全版)PTT文档
因为 甚小，故上式二次项以后各项可略去，代回 到（2）式，得
L 2L 1[1(t2t1)] 3
故
L2L1 L
L1(t2t1) L1(t2t1)
4
又 tg L
a
2tg2 nn0
D
L2aDnn0 5
将（5）代入到（4），得
ann0
6
2DL1(t2 t1)
五、实验内容
1 测量前的调整
2、概念
线膨胀——一般情况下，固体受热后长度的增加称 为线膨胀。
线膨胀系数——实验证明，长度为的固体受热膨胀
后，其相对伸长量dL/L与温度变化dt成正比，写成
等式为：
dL dt
1
L
其中，比例系数称为固体线膨胀系数。
3、光杠杆
T:望远镜；M:光杠杆(反光镜)；P:标尺；C:有孔 圆柱体；m,c:金属杆受热膨胀后的光杠杆和圆柱 体 ；a:光杠杆长度；D:光杠杆距标尺距离.
3)记录金属杆的原长 （实验室给出）；
将（2）中
展开成级数，得
Dx x 50 1) 调节光杠杆小镜镜面铅直（目估），保证镜面与望远镜等高共轴；
2)记录室温t1及此时望远镜目镜中叉丝所对准的1 标尺2刻度 ，对金属杆进行加热，温度达到t2时记录望远镜目镜中叉丝所对准的标尺
刻度 ；
其中 和 分x别为室温时上叉丝和中 然后再对金属杆降温，温度达到t2和t1时分别记录标尺的刻度 和 。
金属的线膨胀系数的方法
三、实验装置
反光镜
温度计
加热装置
直标尺
望远镜
四、实验原理
1、背景：
“热胀冷缩”现象是绝大多数物体的共性。 在工程计算、材料的焊接和加工过程中都必须对物 体这种热胀冷缩的特性加以考虑，定量地分析它所 引起的结构变化。 各种材料的热膨胀系数，是定量分析热膨胀问题的 依据，用实验方法测定热膨胀系数，则是最简便的 途径。
实验金属线胀系数的测量
【实验目的】学习利用光杠杆测量金属棒的线胀系数。
【实验仪器】金属线胀系数测量仪光杠杆金属测量棒【实验原理】金属固体的长度一般随温度的升高而增长，其长度L和温度t之间的关系为L=L0（1+t+t+…）(1)式中L0为温度t=0℃时的长度，、、…是和被测物质有关的常数，都是很小的数值。
而以下各系数和相比甚小，所以在常温下可以忽略，则（1）式可写成L=L0（1+t）（2）此处就是通常所称的线胀系数，单位℃-1。
设物体在温度t1（单位℃）时的长度为L，温度升到t2（单位℃）时，其长度增加，根据（2）式，可得L=L0（1+t1）L+=L0（1+t2）由此二式相比消去L0，整理后得出= —————————L（t2- t1）-t1由于和L相比甚小，L（t2- t1）＞＞t1，所以上式可近似写成= —————————（3）L（t2- t1）由上式可知，测量线胀系数的主要问题是怎样测准温度变化引起长度的微小变化量。
本实验是利用光杠杆测量微小长度的变化。
如图所示，实验时，将待测金属棒直立在线胀系数测定仪的金属加热筒中，将光杠杆的后足尖置于金属棒上端，二前足置于固定的台上。
设在温度为t1时通过望远镜和光杠杆的平面镜，看见直尺上的刻度a1刚好在望远镜中叉丝横线（或交点）处。
当温度升至t2时，直尺上刻度a2移至叉丝横线上，根据光杠杆原理，有（a2- a1）d1= ————————————（4）2 d2式中d2为光杠杆镜面至直尺的距离，d1为光杠杆后足尖到二前足尖连线的垂直距离。
将（4）式代入（3），则（a2- a1）d1= —————————（5）2 d2 L（t2- t1）【实验内容和步骤】1、用米尺测量金属棒长度L之后，将其插入线胀系数测定仪的加热筒中，棒的下端要和基座紧密相接，上端露在筒外。
2、安装温度计。
插温度计时要小心，切勿碰撞，以防损坏。
3、将光杠杆放在仪器平台上，其后足尖放在金属棒的顶湍上。
二前足放在平台的凹槽里。
金属线胀系数的测定实验报告
金属线胀系数的测定实验报告一、实验目的1、学会使用千分表测量微小长度的变化。
2、掌握用光杠杆法测量金属棒的线胀系数。
3、观察金属受热膨胀的现象，加深对热膨胀规律的理解。
二、实验原理固体受热时会发生长度的伸长，这种现象称为线膨胀。
设固体在温度为$t_1$时的长度为$L_1$，温度升高到$t_2$时的长度为$L_2$，则固体在温度区间$（t_2 t_1)＄内的平均线胀系数$＼alpha$定义为：＼＼alpha ＝＼frac{L_2 L_1}｛L_1(t_2 t_1)｝＼由于长度的变化量$＼Delta L ＝ L_2 L_1$通常很小，难以直接测量，本实验采用光杠杆法将微小的长度变化量放大进行测量。
光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架，其结构如图 1 所示。
平面镜固定在一个三脚支架的一端，三脚支架的另两个脚与一个等腰直角三角形的底边重合，而三角形的直角顶点处装有一个能沿金属棒长度方向自由移动的尖头，尖头与金属棒接触。
当金属棒受热伸长时，带动光杠杆的尖头移动，使光杠杆绕其前两脚尖的连线转动一微小角度$＼theta$，从而使反射光线转过$2\theta$的角度。
设开始时望远镜中叉丝横线对准的刻度为$n_1$，当光杠杆转动$＼theta$角后，叉丝横线对准的刻度为$n_2$，则望远镜中标尺读数的变化量为$＼Delta n ＝ n_2 n_1$。
根据几何关系可得：＼＼tan 2\theta ＼approx 2\theta ＝＼frac{＼Delta n}｛D}＼其中，＄D$为望远镜到光杠杆平面镜的距离。
又因为$＼theta$很小，所以有：＼＼tan ＼theta ＼approx ＼theta ＝＼frac{＼Delta L}｛b}＼其中，＄b$为光杠杆后脚尖到两前脚尖连线的垂直距离。
联立以上两式可得：＼＼Delta L ＝＼frac{b}｛2D}＼Delta n＼将上式代入线胀系数的定义式中，可得：＼＼alpha ＝＼frac{1}｛L_1(t_2 t_1)｝＼cdot ＼frac{b}｛2D}＼Delta n＼三、实验仪器1、线胀系数测定仪：包括加热装置、金属棒、光杠杆、望远镜和标尺。
实验三、金属线膨胀系数的测定(光杠杆法)
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6
调节望远镜中轴线与光杠杆镜面大致等高
图1
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2.金属线膨胀系数测定仪 图1为金属线膨胀系数测定仪外形图。待测金属棒直
k
dB tB
dA tA
根据间接测量误差公式，斜率不确定度为：
uc(k)k u（ c(2tB 温 tA)度 2 计 (ud（ c2B） 尺 dA)2子）
即斜率的不确定度包括两个部分:毫米尺和温度计仪器本 身的误差；目测误差。
毫米尺： uc(d) uA 2(尺)子 uB 2(尺)子 ,
uA 最小分度（目测误差）,
到镜子中尺子的像； e 调节物镜焦距，看清镜子，将镜子调整到望远镜视
场的中央,继续调焦距寻找标尺。 6. 寻找标尺：调节目镜、物镜焦距看清标尺,并通过调 节光杠杆的镜面，使标尺的零刻度线大致与视场的水平 线重合。
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7. 记下标尺的读数 d 1 和初温 t1 。
8. 加热蒸汽锅。将蒸汽通入金属筒中，待温度计的读数 稳定后，记下温度 t 2 以及读出望远镜中标尺的读数 d 2 。
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2、对于同种材料的金属棒1、金属棒2和金属棒3，数据处
理如上,求出 1,2,3 和 uc(1)u,c(2)u,c(3)。
3、3个金属棒平均的线胀系数为：
1 2 3
3
u c()u c 2(1)u c 2(2)u c 2(3)
（因为同种材料的金属棒，横截面的大小不影响线胀 系数，即随着温度的变化，同种材料的金属棒在线性 变化上是一样的。）
大物实验22金属线膨胀系数的测定
大学物理实验教案实验名称：金属线膨胀系数的测定1 实验目的1）学习用电热法测量金属线胀系数；2）学习利用光杠杆法测量微小长度变化量；3）掌握图解法处理数据的方法。
2 实验仪器控温式固体线胀系数测定仪（型号GXC-S ） 光杠杆 尺读望远镜 游标卡尺 3 实验原理3.1 当温度升高时，金属杆的长度会发生变化，这种变化可用线胀系数来衡量。
当温度变化不大时可用平均线胀系数α来描述。
即)()(112121t t L L L --=α式中1L 和2L 分别为物体在温度1t 和2t 时的长度，一般固体材料的α值很小，所以12L L L -=∆也很小，因此本实验成功的关键之一就是测准L ∆的问题，我们采用光杠杆法测量L ∆。
3.2 热传导和热平衡原理：温度总是从高温往低温传递，因此只要存在温差就会有热传导在进行，那么就不会处在平衡的状态。
从观察方法来看，当温度不变时就表明系统处于热平衡的状态。
只有在平衡状态下测出的温度和刻度才能相对应。
动态平衡：指温度在某一个小范围内波动（一般不超过0.5度）。
3.3 加热器的结构图温度探头是放在样品（铜管）的空腔中的，因此温度探头不能及时测到样品的温度，必须等到样品、T 和空腔中的空气达到热平衡状态时温度探头测出的温度才是样品的真实温度。
但是另一个问题是平衡时间非常短所以我们就给它安装一个温度补偿器，使温度在某一个小范围内变化时间可以长一些。
线路图如下：从图2可知：()D NH D H L 2201∆=N -N =∆所以可得：()1221t t D L -H ∆N =α=t LD ∆H∆N 2 4 教学内容1）用卷尺测量金属杆的长度L2）光杠杆放在仪器平台上，其后足尖放在金属杆顶端的金属套上，光杠杆的镜面在铅直方向。
在光杠杆前1.5~2.0m 处放置望远镜及直尺（尺在铅直方向）。
调节镜尺组让望远镜与直尺相对镜面成对称关系，调节望远镜的目镜使叉丝清晰，如图2，再调节望远镜使直尺的象进入望远镜中。
线胀系数测定实验报告
金属线胀系数的测量一、实验目的学习利用光杠杆法测量金属杆的线胀系数二、实验仪器控温式固体线胀系数测定仪（型号GXC-S ） 光杠杆 尺读望远镜 卷尺 游标卡尺三、实验原理1）当温度升高时，一般固体中原子的热运动随固体温度的升高而加剧，把这种由于温度升高而引起固体中原子间平均距离增大，进而引起固体体积增大的现象称为固体的热膨胀。
固体的热膨胀又可分为体膨胀和线膨胀，本实验主要研究线膨胀。
设L t 表示温度t 时物体的长度，dL 表示温度变化dt 时物体长度的变化，定义 dtdL L t t 1=α…………………………………………（1） t α为物体在温度时的线胀系数，其物理意义是固体的温度每升高1ºC 时的相对升长量。
它不仅与物体的材料有关，还与温度有关。
但是除了在物体熔点附近有很大的突变外，在其他温度范围内变化不大。
因此，在远离固体熔点，而且温度变化范围不大时，可以引进一个平均线胀系数的概念，即)()(112121t t L L L --=α ……………………………………….（2） 式中1L 和2L 分别为物体在温度1t 和2t 时的长度，α是一个很小的量。
当温度变化较大时，精密的测量表明α和t 有关，经验公式为=αa+b t +c t 2+...... .. (3)式中a 、b 、c 、……是常量。
一般固体材料的α值很小，所以12L L L -=∆也很小，因此本实验成功的关键之一就是测准L ∆的问题，我们采用光杠杆法测量L ∆。
图1在距光杠杆前约1—2米处放置望远镜R 及标尺N 。
调节好望远镜后，可通过望远镜看到光杠杆的镜面内标尺的象。
设望远镜中水平叉丝（或叉丝交点）对准标尺上的刻度为N 0,如图1,当金属杆受热膨胀而伸长△L 时，光杠杆后足随金属杆C 向上移动。
这时光杠杆的两个前足固定，于是平面镜绕前两足的水平轴线而转动θ角（实线为光杠杆原来的位置，虚线为转动后的位置），如图1所示。
光杠杆法测定金属线胀系数实验分析
- 1
属杆整体的真实温度, 温度差造成的金属杆长度 的改变量也比较接近真实情况 , 所以测量结果非 常接近公认值。
测量结果比较 百分 误差 / % 14. 97 1. 80 6. 59 拟合相 关系数 标准不确 定度 ( e
- 1
)
5
)
@ 10- 5
2
点下, 升温和降温测得的 ni 进行算数平均。实验 前用游标卡尺测量 b, 用毫米刻度尺测量 R 和 l 各 5 次, 得 b= 8. 000 cm, R = 180. 71 cm, = 49. 82 cm, 室温 t1 = 31. 2 e 。
表1 温度 ti / e 31. 2 35. 0 40. 0 45. 0 50. 0 55. 0 60. 0 65. 0 70. 0 75. 0 80. 0 85. 0 室温至 85 e 之间对金属杆测量的实验数据 升温 ni / cm 4. 55 4. 75 4. 95 5. 15 5. 35 5. 52 5. 75 5. 95 6. 15 6. 39 6. 65 7. 00 降温 ni / cm 5. 15 5. 35 5. 55 5. 75 5. 95 6. 18 6. 33 6. 51 6. 62 6. 85 7. 00 7. 16 平均 ni / cm 4. 85 5. 05 5. 25 5. 45 5. 65 5. 85 6. 04 6. 23 6. 39 6. 62 6. 83 7. 08
线胀系数是描述材料受热膨胀的一项重要参 数, 金属线胀系数的测定是大学物理实验中一个 重要的热学实验。 测量金属线胀系数的方法按加 热方式分为流水加热法、 水蒸气加热法、 电加热法 等; 按量测量方式分为: 千分表法、 组合法、 单色光 的劈尖干涉法、 光杠杆法、 传感器测量法等 [ 127] 。 目 前, 金属线胀系数测量较为常见的是利用电加热 待测金属杆, 采用水银温度计在多个温度工作点 下, 用尺度望远镜和光杠杆测量金属杆由不同状 态温差所引起的长度变化, 从而得到金属杆的线 胀系数。 文献中一些改进方法[ 2, 426] 虽然提高了实 验结果的精度, 但是都需要额外的增加一些新的 实验装置 , 本文在不增加任何实验装置和不改变 测温系统的条件下 , 采用降温测量的方法测定了 金属线胀系数, 其结果与公认值符合得很好。
金属线胀系数的测定实验报告
金属线胀系数的测定实验报告一、实验目的1、学习用光杠杆法测量金属的线胀系数。
2、掌握千分表的使用方法。
3、学会对实验数据进行处理和误差分析。
二、实验原理固体受热时会发生膨胀，其长度的增加量与温度的升高量成正比。
设固体在温度为 t1 时的长度为 L1，温度升高到 t2 时的长度为 L2，线胀系数为α，则有：ΔL ＝ L2 L1 ＝αL1Δtα ＝（L2 L1) ／（L1Δt)式中，Δt ＝ t2 t1 为温度的变化量。
本实验采用光杠杆法测量微小长度的变化。
光杠杆是一个带有三个尖足的平面镜，前两尖足放在一个固定的平台上，后尖足置于被测微小长度变化的物体上。
当被测物体长度发生微小变化时，光杠杆将绕前两尖足的连线转动一个微小角度θ，反射光线将在远处的标尺上移动一段距离 n。
根据几何关系，可以得到：tanθ ≈ θ ＝ n ／ D又因为θ很小，所以有：ΔL ／ b ＝θ联立可得：ΔL ＝ n b ／ D将其代入线胀系数的表达式，可得：α ＝ n b ／（L1 Δt D)三、实验仪器1、线胀系数测定仪：由加热装置、待测金属棒、温度计等组成。
2、光杠杆及望远镜尺组：包括光杠杆、望远镜、标尺等。
3、千分表。
4、游标卡尺。
5、米尺。
四、实验步骤1、用米尺测量金属棒的长度 L1，在不同位置测量多次，取平均值。
2、用游标卡尺测量金属棒的直径 d，在不同位置测量多次，取平均值。
3、将光杠杆的前脚放在平台的凹槽中，后脚放在金属棒的顶端，使光杠杆平面镜与平台垂直。
4、调节望远镜，使其与光杠杆平面镜等高，并能看到平面镜反射的标尺像。
5、记录望远镜中标尺的初始读数 n1 。
6、打开加热装置，缓慢升温，每隔一定温度（如 10℃）记录一次温度t 和望远镜中标尺的读数n ，直到温度升高到一定值（如80℃）。
7、关闭加热装置，待金属棒冷却后，再次测量金属棒的长度L2 。
五、实验数据记录与处理1、金属棒长度的测量｜测量次数|1|2|3|4|5|平均值|｜｜｜｜｜｜｜｜｜L1（cm）｜＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|2、金属棒直径的测量｜测量次数|1|2|3|4|5|平均值|｜｜｜｜｜｜｜｜｜d（cm）｜＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|3、温度和标尺读数的记录｜温度 t（℃）｜10|20|30|40|50|60|70|80|｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜标尺读数 n（cm）｜＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|4、数据处理（1）计算金属棒的平均直径 d ＝（d1 ＋ d2 ＋ d3 ＋ d4 ＋ d5）／5 。
金属线胀系数的测定
实验四 金属线胀系数的测定【实验目的】学习用光杠杆法测量金属棒的线胀系数。
【实验仪器】GXZ 型金属系数测定仪，光杠杆，尺度望远镜，钢卷尺，游标卡尺，蒸汽发生器，待测金属棒。
【实验原理】固体的长度通常随着温度的升高而增加，其长度l 和温度t 之间的关系为)1(20 +++=t t l l βα (4-1)式中0l 为温度C t 00=的长度，α、β是和被测物体有关的常数，都为很小的数值，而β以下各系数与α相比更小，常温下可以忽略，则(13-1)可写成)1(0t l l α+= (4-2)式子中α即为通常所称的线胀系数，单位是10-C 。
设物体在温度为C t 01时的长度为l ，温度升高到C t 02时，其长度增加δ，根据式(13-2)，可得)1(10t l l α+=)1(20t l l αδ+=+由此二式消去0l ，整理后得出)34()(112---=t t t l δδα因l 与δ相比很小，112)(t t t l δ>>-，所以式(13-3)可近似写成)44()(12--=t t l δα线胀系数α测量中，最重要的工作是如何准确测量出当温度变化时引起的金属长度产生的微小变化δ。
实际测量中常常使用的方法有：（1）光杠杆法测量微小长度变化法实验时将待测金属棒直立在金属线胀系数测定仪的金属筒中(图13-1)，将光杠杆的后足尖置于金属棒的上端，二前足置于固定台上。
设在温度C t 01时，通过望远镜和光杠杆平面镜，看见直尺上的刻度1a 刚好在望远镜中叉丝横线(或交点)处，当温度升高至C t 02时，直尺上刻度2a 移至叉丝横线上，根据光杠杆原理(光杠杆的使用方法参见本书实验九中的仪器原理介绍)可得)54(2)(12--=Dda a δ式中d 为光杠杆后足尖到二前足尖连线的垂直距离，D 为光杠杆镜面到直尺的距离。
将式(13-5)代入式(13-4)中，则)64()(2)(1212---=t t Dl da a α(2)利用螺旋测微器原理测量金属微小长度 如图13-2所示。
实验3 光杠杆法测金属线膨胀系数
实验六 金属线膨胀系数测定实验物质内部的分子都处于不停地运动且强弱不同，造成绝大多数材料都表现出热胀冷缩的特性。
人们在工程结构设计时，例如在房屋、铁路、桥梁、机械和仪器制造、材料的焊接等行业中一定要考虑到这一因素，如果忽略这一特性，将造成工程结构稳定性差，严重的可造成损毁，使仪表失灵以及在材料焊接中引起缺陷等。
线膨胀系数的测定在工程技术中是非常重要的，本实验的目的主要是利用GXZ －2型金属线膨胀系数测定仪测定不同金属的线膨胀系数。
实验目的：1．掌握GXZ －2型金属线膨胀系数测定仪的原理和使用方法。
2．测量铁和铜两种金属材料的线膨胀系数。
3．学会使用最小二乘法。
实验仪器：GXZ －2型金属线膨胀系数测定仪，望远镜，标尺照明器， PID 恒温控制器，温度传感器，直尺注：（测温的范围：室温～100°C ，加热电压：95～220V 可调。
） 实验原理本实验采用GXZ －2型金属线膨胀系数测定仪利用电热法及光杠杆原理测定金属线膨胀系数，其优点是结构紧凑，性能稳定克服了汽热法温度场不均匀、误差大等缺点。
用此仪器测量管材的线膨胀系数，其误差不超过3％。
1．材料的线膨胀系数各种材料热胀冷缩的强弱是不同的，为了定量区分它们，人们找到了表征这种热胀冷缩特性的物理量，线膨胀系数和体膨胀系数。
本实验只测量线膨胀系数。
线膨胀是材料在受热膨胀时，在一维方向上的伸长。
在一定的范围内，固体受热后，其长度都会增加，设物体原长为L ，由初温t 1°C 加热到末温t 2°C ，物体伸长了ΔL ，则有ΔL ＝αL （t 2－t 1） （1） α＝)(12t t L L -∆ （2） 上式表明，物体受热后生长量与温度的增长量成正比，和原长也成正比。
比例系数α称为固体的线膨胀系数。
2．线膨胀系数的测量线膨胀系数是选用材料时的一项重要指标。
实验表明，不同材料的线膨胀系数是不同的，塑料的线膨胀系数最大，其次是金属、殷钢，熔凝石英的线膨胀系数很小。
金属线胀系数的测量实验报告
金属线胀系数的测量实验报告一、实验目的1、学会使用千分表测量金属杆的微小长度变化。
2、掌握用光杠杆法测量金属线胀系数的原理和方法。
3、加深对热膨胀现象的理解，培养实验操作和数据处理能力。
二、实验原理当固体温度升高时，由于分子的热运动加剧，固体的长度会发生微小的增加。
这种现象称为线膨胀。
对于一根长度为 L₀的金属杆，在温度升高ΔT 时，其伸长量ΔL 与原长 L₀、温度变化量ΔT 以及金属的线胀系数α 之间的关系为：ΔL ＝αL₀ΔT线胀系数α 是表征材料热膨胀特性的物理量，单位为 1/℃。
本实验采用光杠杆法测量金属杆的微小伸长量。
光杠杆是一个带有可旋转平面镜的三脚支架，其原理是利用光的反射将微小长度变化进行放大。
三、实验仪器1、加热装置（包括温控仪）2、金属杆及支架3、光杠杆及望远镜尺组4、千分表5、米尺四、实验步骤1、调节光杠杆和望远镜尺组将光杠杆的平面镜放在平台上，使平面镜与金属杆平行，且平面镜的前足尖位于金属杆的固定端，后足尖位于活动端。
调整望远镜尺组，使其与光杠杆平面镜等高，且望远镜的光轴与平面镜垂直。
通过望远镜能清晰地看到标尺的像。
2、测量金属杆的初始长度 L₀用米尺测量金属杆在室温下的长度，测量多次取平均值。
3、安装千分表将千分表安装在金属杆的活动端，使其测量杆与金属杆垂直，并预压一定的量，记录千分表的初始读数。
4、开始加热并测量打开加热装置，设置合适的升温速率和目标温度。
每隔一定的温度间隔，读取千分表和望远镜中标尺的读数。
5、数据记录将测量得到的温度、千分表读数和望远镜标尺读数记录在表格中。
五、数据处理1、计算金属杆的伸长量根据千分表的读数变化计算金属杆的微小伸长量ΔL₁。
利用光杠杆原理，通过望远镜标尺读数的变化计算金属杆的伸长量ΔL₂。
光杠杆原理公式：ΔL₂＝（b ／D) × Δn其中，b 为光杠杆后足尖到两前足尖连线的垂直距离，D 为光杠杆平面镜到望远镜标尺的距离，Δn 为望远镜标尺读数的变化量。
光杠杆法测量金属的线胀系数
光杠杆法测量金属的线胀系数任何物体都具有“热胀冷缩”的特性，这个特性在工程设计、精密仪表设计、材料的焊接和加工中都必须加以考虑。
在一维情况下，固体受热后长度的增加称为线膨胀，我们用线膨胀来表示固体的这种差别。
测定固体的线胀系数，实际上归结为测量在某一温度范围内的固体的微小伸长量。
测量方法有光杠杆法、螺旋测微法、干涉法等，本实验用光杠杆法，测量精确度极高。
【实验目的】1.学会用光杠杆法测量固体长度的微小变化。
2.测量金属杆的线膨胀系数。
【实验原理】固体加热时，体积将增大，这是一般物体所具有“热胀冷缩”的特性，固体受热后长度的增长称为“线膨胀”，其长度L 和温度之间的关系为L=L 0(1+αt+βt 2+……) （1）式中L 0为温度t=0℃时的长度。
α、β……是和被测物质有关的常数，都是很小的数值。
而β以下各系数和α相比甚小。
所以在常温下可以忽略，则（1）式可写成： L=L 0(1+αt) （2） 式中α就是通常所称的线胀系数，其物理意义为温度每升高一度时物体的伸长量与它在零度时的长度比，单位是度分之一（℃—1）如果在温度t 1和t 2时，金属杆的长度分别为L 1和L 2，则可写出：L 1=L 0(1+αt 1) （3） L 2=L 0(1+αt 2) （4）将式（3）代入式（4），化简后得：)(1122112t L L t L L L −−=α （5） 由于L 2与L 1变化微小，L 2/ L 1≈1所以（5）式可近似写成 tL Lt t L L L ΔΔ=−−=112112)(α （6）测量线膨胀系数的主要问题是怎么测准温度变化引起长度的微小变化ΔL。
本实验采用光杠杆原理来测量长度的微小变化ΔL。
设D 为镜面到标尺的距离，K 为镜的单脚到双脚之距离。
ΔX 是温度由t 0开始至t 1时望远镜中标尺读数的增量。
则：X DKL Δ⋅=Δ2 （7） 将式（7）代入式（6）得： )(2121t t DL XK −Δ⋅=α （8）α标=1.89×10-5·℃—1附图1 501型超级恒温器【实验仪器】：1.501型超级恒温器501型超级恒温器的外形如图1。
光杠杆法测量金属的线胀系数
引言概述：金属的线胀系数是指金属在温度变化时单位长度变化的比例，是研究金属热膨胀性质的重要参数。
光杠杆法是一种常用于测量金属线胀系数的方法，通过利用金属的光学性质和杠杆原理，可以精确地测量金属在不同温度下的线胀系数。
本文将详细介绍光杠杆法的原理和应用，并从光学原理、杠杆原理、仪器设备、实验步骤和数据处理等方面进行阐述。
正文内容：一、光学原理1.光的传播和折射2.波长和频率的关系3.折射率和介质的性质4.反射和透射的定律5.光程差的概念二、杠杆原理1.杠杆平衡条件2.力矩的定义和计算3.实验装置中的杠杆原理4.杠杆平衡方程的推导5.杠杆比的计算方法三、仪器设备1.光源的选择与安装2.光束传输系统的调整3.探测器的选择与灵敏度调节4.数据采集和控制系统5.温度控制和测量装置四、实验步骤1.样品的准备和测量2.温度变化的控制和记录3.光信号的采集和调整4.数据记录和处理5.实验参数的调整和检验五、数据处理1.数据的整理和筛选2.数据的平均和标准差计算3.线胀系数的计算和分析4.实验误差的评估和修正5.结果的讨论和验证总结：光杠杆法是一种常用的测量金属线胀系数的方法，在实验过程中，通过光学原理和杠杆原理的结合，可以获得较为准确的测量结果。
本文从光学原理、杠杆原理、仪器设备、实验步骤和数据处理等方面进行了详细阐述，希望能对读者对光杠杆法的应用有一定的了解和认识。
由于实验条件的限制、仪器的误差以及人为因素的干扰等原因，实际操作中可能存在一定的误差，因此在实验结果的分析和讨论中应考虑到实验误差的范围。
未来，可以进一步优化实验方法和仪器设备，提高光杠杆法的测量精度和可靠性。
金属线膨胀系数的测定实验报告
金属线膨胀系数的测定实验报告一、实验目的1、掌握用光杠杆法测量金属线膨胀系数的原理和方法。
2、学会使用千分尺、游标卡尺等长度测量工具。
3、观察金属在受热时的长度变化，加深对热膨胀现象的理解。
二、实验原理当温度升高时，金属杆的长度会增加，这种现象称为线膨胀。
设金属杆的原长为＄L_0$，温度升高了＄＼Delta T$ 后，长度增加了＄＼Delta L$，则线膨胀系数＄＼alpha$ 定义为单位温度变化引起的长度相对变化，即：＼＼alpha ＝＼frac{＼Delta L}｛L_0 ＼Delta T}＼在本实验中，我们采用光杠杆法来测量微小的长度变化＄＼Delta L$。
光杠杆是一个带有平面镜的三脚支架，平面镜可以绕着一个支点转动。
将金属杆的一端固定，另一端与光杠杆的短臂相连。
当金属杆受热伸长时，光杠杆的短臂随之移动，带动平面镜转动一个微小的角度＄＼theta$。
通过望远镜观察远处的标尺像，标尺像会发生移动。
设标尺到平面镜的距离为＄D$，光杠杆的长臂长度为＄b$，标尺像的移动距离为＄＼Delta n$，则有：＼＼Delta L ＝＼frac{＼Delta n b}｛2D}＼将上式代入线膨胀系数的表达式中，可得：＼＼alpha ＝＼frac{＼Delta n b}｛2L_0 D ＼Delta T}＼三、实验仪器1、线膨胀系数测定仪：包括加热装置、金属杆、光杠杆、望远镜和标尺。
2、游标卡尺：用于测量金属杆的直径。
3、千分尺：用于测量光杠杆的长臂长度和短臂长度。
4、温度计：测量加热前后的温度。
四、实验步骤1、用游标卡尺测量金属杆的直径＄d$，在不同位置测量多次，取平均值。
2、用千分尺测量光杠杆的长臂长度＄b$ 和短臂长度＄l$。
3、将金属杆安装在加热装置中，使金属杆与光杠杆的短臂紧密接触。
4、调整望远镜和标尺的位置，使通过望远镜能够清晰地看到标尺的像。
5、记录初始温度＄T_1$ 和初始标尺读数＄n_1$。
6、打开加热装置，缓慢升温，每隔一定时间记录一次温度和标尺读数，直到温度升高到一定值，停止加热。
金属线胀系数
主要内容
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容 数据记录及处理
实
学会用光杠杆法测微 小伸长量
验
目
的
学会用电加热法测金
属的线胀系数
实验原理
固体温度升高时，产生线度增长的现象即为线胀系数， 其长度和温度之间的关系为:
L L0 (1 t t2 t3 ••)
常温下，可简化为： L L0 (1 t)
L1 L0 (1 t1) （1） （2） 得：
L
L1 L L0 (1 t2 ) （2） （1）
L1(t2 t1) L t1
(3)
L1 L t1
L
(4)
L1(t2 t1)
光杠杆放大原理
tan L b
tan 2 x
α很小
D
L b
2 x
x 2D L b
D
L b x 2D
光杠杆法测量微小长度
实验时将待测金属棒直立在金属线胀系数测定仪的加热
管内，将光杠杆的后足尖置于金属棒的上端，二前足置于固定
台上。
设在温度t1℃时，通过望远镜和光杠杆平面镜，看见直
尺上的刻度x1 刚好在望远镜中叉丝横线(或交点)处，当温度
思考题
1、两根材料相同，粗细、长度不同的金属棒，在同样 温度变化范围内，它们的线胀系数是否相同？膨胀量是 否相同？
2、金属线胀系数在工程技术上有哪些应用？
3、将望远镜移动到距光杠杆平面镜至少1m处，调节望远镜 位置使它与光杠杆位于同一高度且基本水平；调节标尺， 使它与工作台大致铅直。
4、取下望远镜镜头的保护罩，打开标尺照明器，然后将望 远镜镜头正对光杠杆镜面，从望远镜的镜筒外上方沿镜筒 方向观察平面镜中有无标尺的像。如果没有看到，左右移 动望远镜底座或调节杠杆平面镜的镜面倾斜度，视线始终 处于镜筒外上方沿镜筒方向，直到在平面镜中看到标尺的 像，且像在平面镜的中央为止，这时再从望远镜目镜中观 察标尺的像。
金属棒线膨胀系数的测量带数据处理
⾦属棒线膨胀系数的测量带数据处理本科实验报告实验名称：⾦属棒线膨胀系数的测量【实验⽬的】1．⽤光杠杆测定⾦属棒在⼀定温度区域内的平均线膨胀系数。
2. 熟悉⼏种测量长度的仪器及其误差的数量级。
3. 学习⽤图解法求在温度为零时的原长及线膨胀系数的⽅法。
【实验原理】当固体温度升⾼时，由于分⼦的热运动，固体微粒间距增⼤，结果使固体膨胀。
在常温下，固体线膨胀度随温度的变化可由经验公式表⽰为（）（（1）式中，称为固体的线膨胀系数；Lo为t等于0℃时的长度。
实验表明在温度变化不⼤时，是⼀个常量。
因此，（2）由此可见，的物理意义是温度每升⾼1℃是，物体的相对伸长量。
实验还发现，当温度变化较⼤时，同⼀材料在不同温度区域其线膨胀系数不⼀定相同。
随温度t的升⾼⽽变⼤。
这时…) （3）=…（4）是经验公式，可从⼿册上查得a、b、c，…等常量。
实验可测得物体在室温t1（℃）时长度为L1，温度升到t2（℃）时的长度伸长量,根据公式可得（5）（6）消去Lo可得（7）当t1，t2 较⼩时，由于和L相⽐甚⼩，，可近似写成（8）由式求得的是在温度t2-t1间的平均线膨胀系数。
很明显，实验中测出是关键。
本实验是利⽤光杠杆来测量由温度变化⽽引起的长度微⼩变化量。
实验时将待测⾦属棒直⽴在线膨胀系数测定仪的⾦属铜中。
将光杠杆后⾜尖置于⾦属棒的上端，前⼑⼝⾄于固定的台上。
设在温度t1时，通过望远镜和光杠杆的平⾯镜看见直尺上的刻度n1，刚好在望远镜中叉丝横线处，当温度升⾄t2时，直尺上刻度n2移⾄叉丝横线上，由光杠杆原理可得（9）式中，D为光杠杆镜⾯到直尺的距离；K为光杠杆后⾜尖到尖⼑⼝的垂直距离。
（10）可见，只要测出各长度n1，n2，D,K,L1及温度t1，t2便可求得。
对于Lo50cm的铜棒，其的数量级为，若温度变化=t2-t1100时的约为cm，可见Lo，因此式中L1可近似取为室温下的棒长值L，t1，n1，是对应L的室温及光杠杆系统直尺上刻度的读数。
实验三十一 金属线胀系数的测量
实验三十一 金属线胀系数的测量【实验目的】1．学习掌握利用光杠杆测量微小长度的原理和方法；2．测定金属棒的线胀系数。
【实验内容】1．了解固体长度与温度改变之间的关系；2．学习掌握用光杠杆法测微小长度的原理和方法；3．用逐差法求金属棒的线胀系数及其不确定度。
【实验基本原理】固体的长度一般随温度的升高而增加，其长度l 和温度t 之间的关系为20(1)l l t t αβ=+++⋅⋅⋅ （1）式中O l 为温度o t o C =时的长度，α、ß、…是和被测物质有关的常数，数值均很小，特别是与α相比，ß以下各系数甚小，所以在常温下可以忽略，则式（1）可写成(1)O l l t α=+ （2） 此处α就是通常所称的线胀系数，单位是1-C o 。
设物体在温度1o t C 时的长度为L ，温度升到2o t C 时，其长度增加δ，根据式（2），可得1(1)O l l t α=+ 2(1)O l l t δα+=+，由此二式相比消去O l ，整理后得出112)(t t t l a δδ--= （3）由于δ和l 相比甚小，211()l t t t δ->>，所以式（3）可近似写成)(12t t l a -=δ（4）显然，固体线胀系数的物理意义是当温度变化1℃时，固体长度的相对变化值。
测量线胀系数的主要问题，是怎样测准温度变化引起长度的微小变化δ，本实验中用光杠杆和尺度望远镜来对其进行测量。
实验时将待测金属棒直立在线胀系数测定仪的金属筒中，将光杠杆的后足尖置于金属棒的上端，二前足尖置于固定台的槽上。
设在温度1t 时，通过望远镜和光杠杆的平面镜，看见直尺上的刻度1a 刚好在望远镜中叉丝横线（或交点）处，当温度升至2t 时，直尺上刻度2a 移至叉丝横线上，则根据光杠杆原理可得2112()2a a d d δ-= （5） （5）式是2d 为光杠杆镜面到直尺的距离，1d 为光杠杆后足尖到二前足尖联线的垂直距离。
金属线胀系数的测定实验报告数据
金属线胀系数的测定实验报告数据一、实验目的1、学会使用千分表测量微小长度的变化。
2、掌握用光杠杆法测量金属棒的线胀系数。
3、了解金属受热膨胀的规律。
二、实验原理固体受热时会发生膨胀，其长度的增加量与温度的升高量成正比。
设固体在温度为 t₁时的长度为 L₁，温度升高到 t₂时的长度为 L₂，线胀系数为α，则有：ΔL ＝ L₂ L₁＝αL₁Δtα ＝（L₂ L₁) ／（L₁Δt)由于金属棒的伸长量ΔL 很小，难以直接测量，本实验采用光杠杆法进行测量。
光杠杆原理：光杠杆是一个带有三个尖足的平面镜，前两尖足放在一个固定的平台上，后尖足放在待测金属棒的顶端。
当金属棒受热伸长时，光杠杆的后尖足会随之上升，从而带动平面镜转动一个微小的角度θ。
通过望远镜和标尺，可以测量出平面镜转动角度θ所对应的标尺读数的变化量 n。
根据几何关系，有：ΔL ＝ b·n ／ 2D其中，b 为光杠杆常数（即前两尖足间的距离），D 为望远镜到平面镜的距离。
将上式代入线胀系数的表达式，可得：α ＝（b·n) ／（2D·L₁Δt)三、实验仪器1、加热装置：包括电炉、石棉网等。
2、金属棒：待测金属材料制成。
3、光杠杆及望远镜、标尺。
4、千分表。
5、温度计。
四、实验步骤1、调整光杠杆和望远镜的位置，使望远镜中能够清晰地看到标尺的像。
2、测量光杠杆常数 b 和望远镜到平面镜的距离 D。
3、用千分表测量金属棒在室温 t₁时的长度 L₁，并记录。
4、接通电炉电源，对金属棒进行加热，同时观察温度计的示数。
每隔一定温度间隔，记录一次标尺的读数 n 和温度计的示数 t。
5、当温度升高到一定值后，停止加热，让金属棒自然冷却，再次测量室温下金属棒的长度 L₂，以检验实验的重复性。
五、实验数据记录与处理｜温度 t（℃）｜标尺读数 n（mm）｜｜｜｜｜ 20 ｜ 250 ｜｜ 40 ｜ 305 ｜｜ 60 ｜ 360 ｜｜ 80 ｜ 415 ｜｜ 100 ｜ 470 ｜1、计算温度的变化量Δt：Δt ＝ t t₁2、计算每次温度变化对应的标尺读数变化量Δn：Δn ＝ n n₁3、计算金属棒的伸长量ΔL：ΔL ＝b·Δn ／ 2D4、根据线胀系数的表达式，计算不同温度下的线胀系数α，并求平均值。
测定金属丝的线膨胀系数实验报告
测定金属丝的线膨胀系数实验报告一、实验目的1、掌握用光杠杆法测量金属丝的线膨胀系数。
2、学会使用游标卡尺、千分尺等长度测量工具。
3、了解温度控制和测量的基本方法。
二、实验原理当温度升高时，金属丝会发生热膨胀，其长度增加量与温度的升高量成正比。
线膨胀系数是指温度每升高 1℃时，金属丝长度的相对增加量。
设金属丝的原长为＄L_0$，温度升高＄＼Delta T$ 后长度变为＄L$，则线膨胀系数＄＼alpha$ 可表示为：＼＼alpha ＝＼frac{L L_0}｛L_0 ＼Delta T}＼在本实验中，我们采用光杠杆法来测量微小的长度变化。
光杠杆是一个由一面平面镜和一个三足支架组成的装置。
当金属丝受热伸长时，通过光杠杆的反射，可以将微小的长度变化放大为在远处光屏上较大的光斑移动距离。
三、实验仪器1、线膨胀系数测定仪：包括加热装置、温控仪、金属丝样品等。
2、光杠杆及望远镜尺组。
3、游标卡尺：用于测量金属丝的直径。
4、千分尺：用于测量光杠杆常数。
5、温度计：测量温度。
四、实验步骤1、用游标卡尺在金属丝的不同位置测量其直径，共测量 6 次，取平均值。
2、调节光杠杆和望远镜尺组，使望远镜中能清晰看到标尺的像，并将目镜调焦至十字叉丝清晰。
3、记录室温下望远镜中标尺的初始读数＄n_0$。
4、打开加热装置，缓慢升温，每隔一定温度（如 10℃）记录一次温度＄T$ 和望远镜中标尺的读数＄n$。
5、当温度升高到一定值（如 80℃）后，停止加热，继续记录温度和标尺读数，直至温度稳定。
五、数据记录与处理1、金属丝直径的测量数据（单位：mm）｜测量次数｜ 1 ｜ 2 ｜ 3 ｜ 4 ｜ 5 ｜ 6 ｜平均值｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜直径｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜2、光杠杆常数的测量（单位：mm）｜测量次数｜ 1 ｜ 2 ｜ 3 ｜平均值｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜光杠杆常数｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜3、温度和标尺读数的记录｜温度（℃）｜室温｜ 10 ｜ 20 ｜ 30 ｜ 40 ｜ 50 ｜ 60 ｜ 70 ｜80 ｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜标尺读数（mm）｜＄n_0$ ｜＄n_1$ ｜＄n_2$ ｜＄n_3$ ｜＄n_4$ ｜＄n_5$ ｜＄n_6$ ｜＄n_7$ ｜＄n_8$ ｜4、计算金属丝的伸长量＄＼Delta L$＼＼Delta L ＝＼frac{b}｛D} ＼Delta n＼其中，＄b$ 为光杠杆常数，＄D$ 为光杠杆到望远镜的距离，＄＼Delta n$ 为标尺读数的变化量。
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一般物质都有热胀冷缩的特 性，在相同的条件下，不同的金 属其膨胀程度是不同的，通常用 单位长度的膨胀率来描述金属的 膨胀特性。线膨胀系数的测定， 关键是测量金属受热后微小长度 的变化，一般用光杠杆法、螺旋 测微法或测量显微镜法等进行测 定。本实验用光杠杆法测定金属 线膨胀系数的方法。
1.金属线胀原理
固体的长度一般是温度的函数。在常温下，固0 (1 t) (1)
式中 L0 为固体在t=0℃时的长度； 称为线膨胀系数，
其数值与材料性质有关，单位为 0C1 .设物体在 t1 ℃时 的长度为L，温度升到 t2 ℃时增加了L ，根据（1）式
可写出 ：
，
dA
d1
d1 2
；
， t B
t2
t2 2
dB
d2
d 2 2
，在坐标纸上，
以温度为横坐标，望远镜中标尺的读数为纵坐标，
描出低温时点 A（ t A ，d A ）和 最高温度点
B（ t B ，d B ）两点。
b.计算斜率及斜率的不确定度：
根据斜率公式，可得斜率：
k
dB tB
dA tA
根据间接测量误差公式，斜率不确定度为：
tan L
h
设在温度 t1 时，通过望远镜及光杠杆的平面镜，看 到标尺上的刻度 d1 恰好与目镜中十字叉丝横线重合，当 温度升到 t2 时，与叉丝横线重合的是标尺上的刻度 d2， 令D是光杠杆镜面到标尺的水平距离；h为光杠杆后足尖 到两前足尖联线的垂直距离。 从图2中可得
tan 2 d
D
当 角很小时，有 tan 2 2 tan
L L0 (1 t1)
（2）
L L L0 (1 t2 ) （3）
从（2）、（3）式消去 L0 后，再经简单运算得
=
L
（4）
L(t2 t1 ) L t1
由于 L0 <<L ，故（4）式可近似写成
= L
L(t2 t1 )
（5）
显然，固体线膨胀系数的物理意义是当温度变化1℃
时，固体限度的相对变化值。在（5）式中，L、 t1 、t2 均易测量,但 L 很小，一般仪器不易测量准，本实验中 用光杠杆和望远镜标尺组来对其测量。
即 d L Dh
L h d 2D
将式（6）代入式（5）得
（6）
(d2 d1)h
2D L(t2 t1)
（7）
六、实验步骤 1. 在室温下，用测量待测金属棒的长度L，5次，取平均
值。 2. 将金属棒插入仪器的金属筒中。注意，棒的下端要和
基座紧密接触。 3. 插入温度计（居中适宜），小心轻放，以免破损。
到镜子中尺子的像； e 调节物镜焦距，看清镜子，将镜子调整到望远镜视
场的中央,继续调焦距寻找标尺。 6. 寻找标尺：调节目镜、物镜焦距看清标尺,并通过调 节光杠杆的镜面，使标尺的零刻度线大致与视场的水平 线重合。
7. 记下标尺的读数 d1 和初温 t1 。
8. 加热蒸汽锅。将蒸汽通入金属筒中，待温度计的读数 稳定后，记下温度 t2 以及读出望远镜中标尺的读数 d2 。
12.数据记录 （1）测量D，L，h
测量数
max
1次
2 次
3次
4 次
5 次
平 均 值
L / mm
米尺
D / mm
米尺
0.10 mm 金
属 棒
0.10 1
mm
h / mm
0.05
游标卡尺 mm
（2）测金属棒的线胀系数
金属棒1
升降 温温
平均变化量
金属线 胀系数
T / C
t1 t2
t2 t1
t (t2 t1 ) (t2 t1) 2
望远镜中 d1 d2 标尺读数d
d2 d1
d (d2 d1 ) (d2 d1) 2
1
dh 2 LD t
不确 定度
uc ( )
七、数据处理
1、对于金属棒1，数据处理如下：
a.图解法：分别把测量的低温数据和高温数据求平均，
即
tA
t1
t1 2
实验三、金属线膨胀系数的测定（光杠杆法）
• 实验目的 • 实验内容 • 实验重点 • 实验仪器设备及材料 • 实验原理
• 实验步骤 • 数据处理 • 注意事项 • 思考与讨论
一、实验目的 1. 掌握线张系数的一种测定方法。 2. 进一步掌握光杠杆测定微小长度变化的原理。
二、实验内容 用光杠杆法测定金属棒的线张系数。
uc (k) k
u（c2 温度计） u（c2 尺子） (tB t A )2 (d B d A )2
即斜率的不确定度包括两个部分:毫米尺和温度计仪器本
身的误差；目测误差。
毫米尺： uc (d )
u
2 A
(尺子)
u
2 B
(尺子)
,
uA 最小分度（目测误差）
,
uB
（尺子）
max
.
3
温度计 ： uc (t) u（A2 温度计） u（B2 温度计）
4. 将光杠杆放置到仪器平台上，其后足尖踏到金属棒的 顶端，两前足尖置于固定平台的凹槽中。光杠杆的平 面镜面要调到铅直方向。
5. 望远镜和标尺组要置于光杠杆前1米外距离，首先进 行目视粗调：
a 光杠杆的放置（后足：样品上，镜面竖直） b 调节望远镜中轴与光杠杆镜面中心等高 c 调节标尺的零刻度线大致与望远镜中轴等高 d 调整望远镜的位置,沿着瞄准器和准星，人能看得
9. 停止加热。在降热过程中，再次读数，记录最高温度 t2 以及读出望远镜中标尺的相应读数 d2 ，记录最低温 度 t1 和读出望远镜中标尺的相应读数 d1 。
10. 光杠杆镜面到标尺的水平距离D，5次。
11. 取下光杠杆放在白纸上轻轻压出三个足尖痕迹，用 铅笔通过前两足痕联成一直线，再由后足痕引到此 直线的垂线，用游标卡尺测垂线的距离h，5次。
调节望远镜中轴线与光杠杆镜面大致等高
图1
2.金属线膨胀系数测定仪 图1为金属线膨胀系数测定仪外形图。待测金属棒直
立在仪器的金属圆筒中，光杠杆的后足尖至于金属棒的 上顶端，两前足置于固定平台的凹槽中。当金属棒温度 升高 t 时，则光杠杆后脚尖升高 L ，使光杠杆偏转一 角度 ，若光杠杆两前脚尖距离为 h，因较小，可有
三、实验重点 1. 学习光杠杆测定微小长度变化的原理。 2. 学习尺度望远镜的调节。 3. 加热到稳定的温度后，方可利用公式计算金属 棒的线张系数。
四、实验主要仪器设备及材料： 线胀系数测定仪、光杠杆、尺读望远镜、钢卷尺、
游标卡尺、温度计、蒸汽发生器。
反光镜
温度计
加热装置
直标尺
望远镜
五、实验原理