西安交大物理仿真实验实验报告(良导体热导率的动态法测量)
热导率的测定实验报告
一、实验目的1. 了解热传导现象及其物理过程;2. 掌握稳态平板法测量不良导体的热传导系数;3. 理解傅里叶导热定律,并验证其正确性。
二、实验原理热传导是物体内部由于温度差异而引起的能量传递现象。
热导率(λ)是描述材料导热性能的物理量,其单位为W/(m·K)。
傅里叶导热定律指出,在稳态条件下,物体内部某一点的温度梯度与该点的热流密度成正比,即:Q = -kA(dT/dx)式中,Q为热流密度,k为导热系数,A为面积,dT/dx为温度梯度。
本实验采用稳态平板法测量不良导体的热传导系数。
将不良导体放置在两个等厚的良好导体之间,通过加热良好导体的一侧,使不良导体达到稳态温度分布。
通过测量不良导体两侧的温度差和加热良好导体所需的热量,可以计算出不良导体的热传导系数。
三、实验仪器与材料1. 稳态平板法热导率测量仪2. 不良导体样品(如木材、塑料等)3. 良好导体(如铜、铝等)4. 温度计5. 加热器6. 计时器7. 秒表8. 记录纸及笔四、实验步骤1. 将不良导体样品放置在两个等厚的良好导体之间,形成平板结构;2. 调整温度计,测量不良导体样品两侧的温度;3. 启动加热器,对良好导体的一侧进行加热;4. 观察不良导体样品两侧的温度变化,当温度稳定后,记录此时的时间t1;5. 记录加热器加热时间t2;6. 关闭加热器,等待不良导体样品两侧的温度恢复到室温;7. 再次调整温度计,测量不良导体样品两侧的温度;8. 重复步骤4至7,共进行5次实验;9. 计算不良导体样品两侧的平均温度差ΔT和加热时间t2的平均值。
五、实验数据与处理1. 记录实验数据,包括不良导体样品两侧的温度、加热时间等;2. 根据公式Q = -kA(dT/dx)计算不良导体的热传导系数k;3. 计算实验结果的平均值和标准差。
六、实验结果与分析1. 通过实验,得到不良导体的热传导系数k;2. 分析实验结果,判断实验误差来源,如温度计精度、加热器稳定性等;3. 对实验结果进行讨论,比较不同不良导体的热传导性能。
用动态法测良导体的热导率
学号:1100011608
组号:二下三组
得
由
所以求得
̅
̅
组内编号:3
8
姓名:陈伟
北京大学实验报告
学号:1100011608
组号:二下三组
(4) 电脑自动读取数据: ○1 峰:
60
Equation y = a + b
Adj. R-Squa 0.99642
Value Standard Err
B
Intercept -0.427 0.65685
5
姓名:陈伟
北京大学实验报告
学号:1100011608
组号:二下三组
数据处理及结果:
(1)○1 谷 1:
60
Equation
y = a + b*x
Adj. R-Square 0.99807
Value Standard Error
B
Intercept -0.0425
0.52391
B
Slope
3.76946
动态法测定良导体的热导率
目的要求:
(1) 学习一种测量热导率的方法。 (2) 了解动态法测定良导体热导率的特点和优越性。 (3) 认识热波,加强对波动理论的理解。
仪器用具:
热导率动态测量仪,微机,打印机。
实验原理:非稳态法。
对于一棒状样品,假定热量仅沿一维传播,取棒元,如图所示:
组内编号:3
则根据傅里叶导热定律:
式中: ,
分别为热端按照简谐变化的频率和周期。
实验装置:
(1)主机:由棒状样品,热电偶阵列以及为实验边界条件的脉动热源和冷却装置组成。 ○1 棒状样品和热电偶阵列。用 E—t 曲线代替 T—曲线,因为两者变化趋势相同。相邻偶间距离为 2.00cm, 棒尾温度恒定,用温度为 T0 的冷却水冷却。 ○2 脉动热源和冷却装置。在样品棒的一段放上加热器,使电热器始终处于 90s 开,90s 管的周期为 180s 的交替加热状态,这样电热器便成了周期为 180s 的脉动热源。另外实验中还需要一个周期为 180s 的 方波作为计算相位差的参考波。如图(a):
西安交通大学仿真实验报告
西安交通大学大学物理仿真实验实验报告实验名称:碰撞和动量守恒系别:实验日期姓名:学号:一、实验简介动量守恒定律和能量守恒定律在物理学中占有非常重要的地位。
力学中的运动定理和守恒定律最初是冲牛顿定律导出来的,在现代物理学所研究的领域中存在很多牛顿定律不适用的情况,例如高速运动物体或微观领域中粒子的运动规律和相互作用等,但是能量守恒定律仍然有效。
因此,能量守恒定律成为了比牛顿定律更为普遍适用的定律。
二、实验目的1.利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况,验证动量守恒和能量守恒定律;2.通过实验提高误差分析的能力。
三实验内容1.研究三种碰撞状态下的守恒定律(1)取两滑块m1、m2,且m1>m2,用物理天平称m1、m2的质量(包括挡光片)。
将两滑块分别装上弹簧钢圈,滑块m2置于两光电门之间(两光电门距离不可太远),使其静止,用m1碰m2,分别记下m1通过第一个光电门的时间Δt10和经过第二个光电门的时间Δt1,以及m2通过第二个光电门的时间Δt2,重复五次,记录所测数据,数据表格自拟,计算、。
(2)分别在两滑块上换上尼龙搭扣,重复上述测量和计算。
(3)分别在两滑块上换上金属碰撞器,重复上述测量和计算。
2.验证机械能守恒定律(1)a=0时,测量m 、m ’、m e 、s 、v 1、v 2,计算势能增量mgs 和动能增量,重复五次测量,数据表格自拟。
(2)时,(即将导轨一端垫起一固定高度h , ),重复以上测量。
四、实验原理如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零,则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒,即恒量=∑i i v m (1)。
实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞,若忽略气流阻力,根据动量守恒有2211202101v m v m v m v m +=+(2)对于完全弹性碰撞,要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器,我们可用钢圈作完全弹性碰撞器;对于完全非弹性碰撞,碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥或油灰;一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等,无论哪种碰撞面,必须保证是对心碰撞。
西安交通大学物理实验报告
西安交通大学物理仿真实验实验报告气垫导轨上的直线运动实验的目的:利用气垫技术精确的测定物体的平均速度、瞬时速度、加速度以当地的重力加速度,通过物体沿斜面自由下滑运动来研究匀变速运动的规律和验证牛顿第二定律。
实验原理:1 .平均速度和瞬时速度的测量做直线运动的物体在时间内的位移为,则物体在时间内的平均速度为 ts v ∆∆= (1) 当时,平均速度趋近于一个极限,即物体在该点的瞬时速度。
我们用来表示瞬时速度t s v t ∆∆=→∆0limt(2)实验上直接用上式测量某点的瞬时速度是很困难的,一般在一定误差范围内,用极短的内的平均速度代替瞬时速度。
2 .匀速直线运动若滑块受一恒力,它将做匀变速直线运动,可采用在导轨一端加一滑轮,通过滑轮旋一重物在滑块上,也可以把气垫导轨一端垫高成一斜面来实现。
采用前者可改变外力,不但可测得加速度,还可以验证牛顿第二定律。
采用后者,因在测量过程中受外界干扰较小,测量误差较小,在测量加速度的基础上,还可以测量当地的重力加速度。
匀变速运动方程如下:at v v +=0 (3)2021at t v s +=(4)as v v 2202+=(5)在斜面上物体从同一位置由静止开始下滑,若测得不同位置处的速度......,,321v v v 为相应的时间......,,321t t t ,以t 为横坐标,为v 纵坐标作图,如果图线是一条直线,证明物体作匀加速直线运动,图线的斜率为加速度a, 截距为t v 。
同样把......,,321v v v 对应处的测出,作t t s -图和s v -2图,若图线是直线,则物体作匀加速直线运动,斜率分别为a 21和a 2,截距分别为a v 和20v 。
3. 重力加速度的测定如图1所时,h 为垫块的高度,L 为斜面长,滑块沿斜面下滑的加速度为L hg g a ==θsin (6)L h a g = (7)4. 验证牛顿第二定律设运动物体的总质量为 M ,作用力为 F ,假设其他耗散力如摩擦力、空气阻力、气垫粘滞力可忽略不计,这时牛顿第二定律可表示为Ma F = (8)F 不变,改变 M, F/a应为一常量,即F增大,a同时增大;若保持MaF减小,a同时减小。
良导体导热系数测量实验
实验二良导体导热系数测量实验导热系数是表征物质热传导性质的物理量。
热传导是热交换的三种(热传导、对流和辐射)基本形式之一,是工程热物理、材料科学、固体物理及能源、环保等各个研究领域的课题,材料的导热机理在很大程度上取决于它的微观结构,热量的传递依靠原子、分子围绕平衡位置的振动以及自由电子的迁移,在金属中电子流起支配作用,在绝缘体和大部分半导体中则以晶格振动起主导作用。
在科学实验和工程设计中,所用材料的导热系数都需要用实验的方法精确测定。
本实验仪采用稳定流动法测量良导体(黄铜)的导热系数,测量原理是传统的,而测量方法是新颖的。
一、实验目的1.了解稳定流动法测定黄铜的导热系数基本原理,掌握其实验要点;2.了解液位控制器的控制原理及流速调节;3.测定黄铜样品热传导平稳时的四个温度值,用稳定流动法测定黄铜的导热系数。
二、实验仪器FD-CHM-A型良导体导热系数测量实验仪由实验仪主机箱(内含良导体黄铜样品、四个集成温度传感器、铂电阻温度传感器、电加热器、PID温控单元、液晶显示模块)及具有流速控制功能的水箱等组成。
图-1 良导体黄铜样品三、实验原理设有一粗细均匀的金属圆柱体,其一端为高温端,另一端为低温端,测定时热量将从高温端流向低温端。
高温端被加热一段时间之后,若圆柱体上各处的温度不变,而且向圆柱体侧面散失的热量也可以忽略时,则在相等的时间内,通过圆柱体各横截面的热量应该A B的热量多于通过相等,这种状态称为热量稳定流动状态。
如图1所示,假设通过截面11A B的热量,则在两个截面之间的一段圆柱体上就有热量的积聚,温度就要升高,既截面22然圆柱体上各处的温度不变,则说明通过各截面的热量必然相等。
图2 良导体导热系数测定的原理图通过圆柱体各横截面的热量在热量稳定流动状态下,在τ时间内,沿圆柱体各截面流过的热量Q按傅里叶热传导方程有12T T Q St l λ-= (1)(1)式中:S 为圆柱体横截面积,1T 、2T 为横截面11A B 、22A B 处的温度,l 为二截面间距离,比例系数λ即为被测材料的导热系数。
实验四 动态法测定良导体的热导率
实验四动态法测定良导体的热导率【实验简介】在测量热导率的实验中,最普遍采用的方法是稳态法,即在保持被测样品各点温度不随时间变化的情况下测量热流,然后求出热导率,这种方法实验条件要求严格不易测准。
而动态法就将难于测准的热学量的测量转变为容易测准的长度测量,从而显著降低测量误差。
而且,由于学生对机械波、电磁波比较熟悉,而对热波接触甚少,故本实验可使学生产生新鲜感,也拓宽了他们对波动理论的认识。
另外,本实验用微机实现对整个系统的控制、数据的采集、记录和绘图,使学生更好地了解了微机在物理实验中的应用过程。
【实验目的】1.通过实验学会一种测量热导率的方法。
2.解动态法的特点和优越性。
3.认识热波,加强对波动理论的理解。
【实验仪器与用具】仪器主机由用绝热材料紧裹侧表面的圆棒状样品(本实验取铜和铝两种样品)、热电偶列阵(传感器)、实现边界条件的脉动热源及冷却装置组成,见示意图4-1。
样品中热量将只沿轴向传播,在任意一个垂直于棒轴的截面上各点的温度是相同的,于是,只要测量轴线上各点温度分布,就可确定整个棒体上的温度分布。
温度的测量采用热电偶列阵.将热电偶偶端均匀插在棒内轴线处,两个相邻偶间距离均为2cm,为保持棒尾的温度T0恒定,以防止整个棒温起伏,用冷却水冷却。
本实验仪器结构框图见图4-2,该仪器包括样品单元,控制单元和记录单元三大部分。
本仪器由两种工作方式:手动和程控。
他们都含样品单元和控制单元,不同的只是记录单元。
前者用高精度x-y记录仪,后者用微机实现对整个系统的控制、数据的采集、记录和绘图,学生自行数据处理。
图4-1 主机结构示意图图4-2 热导率动态测量以结构框图【实验原理】为使问题简化,令热量沿一维传播,故将样品制成棒状,周边隔热.取一小段样品如图4-3.根据热传导定律,单位时间内流过某垂直于传播方向上面积A的热量,即热流为dq dTkAdt dx=-(4-1)图4-3 棒元其中k 为待测材料的热导率,A 为截面积,文中dxdT 是温度对坐标x 的梯度。
良导体热导率的测量实验报告
良导体热导率的测量1.引言热导率衡量的是一个物体对于热的传导能力,或者说对热的传导速率。
冬天相同的温度下我们触摸铁和塑料,铁会让人感觉更加冰冷,并不是因为铁的温度比塑料低,而是因为铁的热导率比塑料大,更快的将你体表的热量传导出去,从而让你感觉到更加寒冷。
不同热导率的物体有不同的应用场景。
比如神州飞船的返回舱表面需要贴有热导率非常低的隔热陶瓷,是为了从返回舱表面和大气剧烈摩擦产生的高温下保护宇航员。
而许多为了节省体积无法安装更多风扇的商务笔记本电脑也会选择使用金属外壳这种高热导率的材料帮助电脑主板更好地散热。
因此,不同材料热导率的测量十分重要。
本实验测量良导体的热导率。
所有结果不评估不确定度。
2.实验装置被绝热材料紧密包裹的、长度为L的均匀长铜棒,均匀分布在铜棒上间隔为d 的热电偶阵列,周期性热源,冷却水循环系统,电脑和自动化数据采集软件。
3.实验内容铜棒的一端面紧密接触周期性热源,另一端面使用冷却水循环冷却(图1)。
保证铜棒的热端面的温度随时间简谐变化,而冷端面始终维持一个恒定温度。
在达到动态平衡后,对于一被绝热材料紧密包裹的长铜棒来说,可以认为在任何一个时刻,在任何一个与铜棒轴线垂直的截面上,铜棒的温度是均匀的。
因此铜棒热传导问题可以简化为一个一维热传导问题。
理想状态下(绝热材料完全绝热),当系统达到动态平衡之后,可以解出温度随着铜棒位置和时间的变化函数。
图1取一小段线元(图2),根据热传导定律,单位时间内流过某垂直于传播方向上面积A的热量,即热流为dq dt =−kAðTðx(1)其中k为待测材料的热导率,A为截面积,文中ðTðx是温度对坐标x的梯度。
将式(1)两边对坐标求导d2q dtdx =−kAð2Tðx2(2)据能量守恒定律,任一时刻棒元的热平衡方程为CρA ðTðt=d2qdtdx=−kAð2Tðx2(3)其C,ρ分别为材料的比热容与密度,由此可得热流方程ðT ðt =Dð2Tðx2(4)其中D=kCρ,称为热扩散系数。
良导体热导率的测量
实验数据
方法一: 用打印机将T-t曲线簇打印下来。最好将计算机所用的 第二条至第七条曲线分别单独打印下来。从图中的彩 色正弦曲线中,挑选数条,分别为x1=0, x2=2, x3=4, x4=6, x5=10, x6=12 厘米处的T-t曲线 ,第一条 曲线 可 视为x0位置的曲线,可以取任意两组求出k值。也可用 6组数据求出5个k值取平均。方法:热波在样品中从 x=0的第一个测量点传到第i(I=1,2,3,4,5,6)各测量点 走过的距离△Li所需的时间为ti。设参考波上每一个周 期的长度为S,而每个测量点的T-t曲线上波峰到参考方 波前沿的距离为△Si, △Si可以由图求得。因而,从T-t 曲线上看有ti=(△Si/S)×T, T为参考方波的周期,从样 品上看有ti=△Li/V, V是热波在样品中传播的速度。所 以V=△LiS/T△Si, 将V代入公式有:.
由此可得热流方程: (dT/dt)=D(d2T/dx2 ) 其中D=K/cρ,称为热扩散系数。 该式得解将把各点得温度随时间得变化表示出来, 具体形式取决与边界条件。
若令热端的温度按时间间谐变化,即 T=To+Tmsinωt 令一端用冷水冷却,保持恒定低温To,则原式的解也就是 棒中各点的温度为:
即: V2=2(K/Cρ)ω 则: K=V2cρ/4πf= V2cρT/4π 其中f,T分别为热端温度按间谐变化的频率和周期
仪器结构方框图
实验步骤 (1)打开自来水源,从出水口观测并调节自来水的流量, 要求自来水流稳定。(已经打开,勿需调节.) (2)打开电源开关、主机进入工作状态。 (3)打开电脑,启动“热导率动态测量”程序。 (4)接通电源,在仪器操作面版上,选择“程控”工作模 式 。使其对应指示灯亮。 (5)在程序中,设置脉动热源周期为180秒。选择铜或铝 样品进行测量。一定要先测铜样品,后测铝样品。 (6)设置X,Y轴的单位坐标,X方向为时间,单位为秒; Y方向代表信号强度,单位为毫伏(与温度相对应)。 (7)在“选择测量点”栏中选择一个或某几个测量点。 (8)按“操作”栏的“测量”键,仪器开始测量工作,在 显示屏上渐渐划出T-t 曲线簇。上述步骤进行至少40-60分 钟系统稳定后,样品内温度也已经动态稳定,按“暂停” 键,打印出曲线簇。“平滑”功能尽量不用,防止失真。 (9)按顺序先关闭主机,再关闭电脑。(防止无水加热而 毁机)
实验七良导体导热系数测定
(2)设定加热器控制温度:将“测量选择”开关拨向 “上盘温度”档,按升温键,表显示由 B00.0上升到 B80.0℃(根据室温选择 ,一般设定 65~75℃较为适宜) , 再按确定键,显示变为 AXX.X之值即表示 A盘此刻的温度 值,加热指示灯闪亮,仪器开始加热。
?t
h
(1)
?Q
式中 ? t 为热流量, ? 为物质的导热系数。 ? 在数 值上等于相距单位长度的两平面的温度差为 1个单位时,
在单位时间内通过单位面积的热量。
根据上式我们可以得到导热系数的量纲:
[? ] ?
[Q ][h ] [S ][T ][? ? ]
故导热系数的单位
瓦特 /(米 ?开尔文) .
A B C 图1
R
2 B
?
?
1
?
?
2
hB
?
c ?m ? ? ?
?t
? ?? 2
由(4)式得到导热系数为:
(4)
?
?
c
?m
?????
??
?t
? ?? 2
?? ??
?
?
1
hB
??
2
1
?
?
R
2 B
(5)
由(5)式可看出,要求出样品的导热系数 ? ,需要:
??
C盘的比热容 c,质量m、在温度为 ? 2 冷却速率 ; ? t ? ? ? 2 样品的厚度 h B 、半径 R B 及传热盘达到稳定态时的样品 上下表面的温度 ?1 和 ? 2 。
计时/分钟 0 1 2 3 4 5 6 …
停止计时
散热盘温 度℃
动态法测定良导体的热导率 实验数据
2553.55
2559.53
2566.72 2573.9 2579.89 2588.28
2594.29
2601.45
2553.55 4525.68
2559.53 4532.86
2566.72 4540.65 2573.9 4546.64 2579.89 4554.42 2588.28 4563.4
2594.29 4571.19
最终结果 热导率κ
463.1671 J/K/m/s
起始时间/s
3950 终止时间/s
5000
输入波形序 号
均峰-峰延迟时间/s
6.96
周期T/s
190.0725
最终结果 热导率κ
438.7936 J/K/m/s
3618 6612
5355 7989
2568 5442
4456 7450
4525.68 4532.86 4540.65 4554.42 4563.40 4571.19
2636.18 2644.56 2650.55 2657.74 2666.12 2674.5 2680.49 2690.07
2553.55 2559.53 2566.72 2573.9 2579.89 2588.28 2594.29 2601.45
2636.18 2643.56 2650.55 2657.74 2665.12 2671.5 2678.49
4525.68 4532.86 4539.65 4546.64 4553.42 4561.02 4568.09
2657.74 2690.07
2573.90 2601.45
4546.64 4576.58
起始时间/s
3800 终止时间/s
西安交大物理仿真实验实验报告材料(良导体热导率地动态法测量)
西安交通大学大学物理仿真实验报告姓名:杨萌班级:核工程23学号:2120302084日期:2013.11.25实验名称:良导体热导率的动态法测量一.实验目的1.通过实验学会一种测量热导率的方法。
2.解动态法的特点和优越性。
3.认识热波,加强对拨动理论的理解。
二.实验原理实验采用热波法测量铜、铝等良导体的热导率。
简化问题,令热量沿一维传播,周边隔热,如图1所示。
根据热传导定律,单位时间内流过某垂直于传播方向上面积A 的热量,即热流为x T KA t q ∂∂-=∂∂ (1)其中K 为待测材料的热导率,A 为截面积,文中xT ∂∂是温度对坐标x 的梯度,负号表示热量流动方向与温度变化方向相反.dt 时间内通过面积A 流入的热量dxdt x T KA dt t q t q dq dx x x 22∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=+ 图1 棒 元若没有其他热量来源或损耗,据能量守恒定律,dt 时间内流入面积A 的热量等于温度升高需要的热量dt t T Adx c dq ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=ρ,其中C ,ρ分别为材料的比热容与密度。
所以任一时刻棒元热平衡方程为dx x T K t T dx C 22∂∂=∂∂ρ (2)由此可得热流方程22x T D t T ∂∂=∂∂ (3) 其中ρC KD =,称为热扩散系数. 式(3)的解将把各点的温度随时间的变化表示出来,具体形式取决于边界条件,若令热端的温度按简谐变化,即t T T T m ωsin 0+=(4) 其中T m 是热端最高温度,为热端温度变化的角频率。
另一端用冷水冷却,保持恒定低温o T ,则式(3)的解也就是棒中各点的温度为)sin(202x t e T x T T D x m D ωωαω-⋅+-=- (5)其中T 0是直流成分,α是线性成分的斜率,从式(5)中可以看出:1) 热端(x=0)处温度按简谐方式变化时,这种变化将以衰减波的形式在棒内向冷端传播,称为热波.2) 热波波速:ωD V 2=(6) 3) 热波波长:ωπλD22=(7) 因此在热端温度变化的角频率已知的情况下,只要测出波速或波长就可以计算出D .然后再由ρC KD =计算出材料的热导率K .本实验采用.式(6)可得 ωρC K V 22= 则T C V f C V K πρπρ4422== (8)其中,f 、T 分别为热端温度按简谐变化的频率和周期.实现上述测量的关键是:1) 热量在样品中一维传播.2) 热端温度按简谐变化.三.实验仪器1. 仪器结构实验仪器结构框图见图2(a),该仪器包括样品单元,控制单元和记录单元三大部分.实际仪器由两种工作方式:手动和程控.他们都含样品单元和控制单元,不同的只是记录单元.前者用高精度x-y记录仪,后者用微机实现对整个系统的控制、数据的采集、记录和绘图,学生自行数据处理.图2(a) 热导率动态测量以结构框图仪器主机由用绝热材料紧裹侧表面的园棒状样品(实验取铜和铝两种样品)、热电偶列阵(传感器)、实现边界条件的脉动热源及冷却装置组成,见示意图2(b).样品中热量将只沿轴向传播,在任意一个垂直于棒轴的截面上各点的温度是相同的,于是,只要测量轴线上各点温度分布,就可确定整个棒体上的温度分布.温度的测量采用热电偶列阵.将热电偶偶端均匀插在棒内轴线处,两个相邻偶间距离均为2cm,为保持棒尾的温度oT恒定,以防止整个棒温起伏,用冷却水冷却.图2(b) 主机结构示意图图2(C) 热导率动态仪实物图图2(d) 控制面板2. 脉动热源及冷却装置为实现热温度随时间做简谐变化,在样品棒的一端放上电热器,使电热器始终处于T/2开、T/2关的交替加热的状态,于是电热器便成了频率为 T的脉动热源(图3(a))。
良导体导热系数的测量实验报告
良导体导热系数的测量实验报告引言导热系数是描述材料传导热量能力的物理量,它的测量在工程和科学研究中具有重要意义。
本实验采用传统的稳态热传导法测量了不同材料的导热系数,并与理论值进行了比较。
通过本实验的结果,我们可以进一步了解不同材料的导热性能,为材料选择和热传导相关工程问题提供参考依据。
实验目的1.测量不同材料的导热系数。
2.比较测量值与理论值的差异。
3.分析导热系数与材料性质之间的关系。
实验原理传统的稳态热传导法是测量材料导热系数的常用方法之一。
实验中采用热传导仪器测量材料导热性能。
实验中使用的热传导仪器由两个热源之间的试样组成。
一个热源通过加热器加热,而另一个热源则通过水冷却。
试样被放置在两个热源之间,热量会从热源1传导到热源2,通过测量温度变化来计算导热系数。
根据热传导的能量守恒定律,可以得到以下公式:$$q = \\frac{kA(T_2-T_1)}{d}$$其中,q是单位时间内通过试样传导的热量,q是材料的导热系数,q是试样的面积,q1和q2分别是热源1和热源2的温度,q是试样的厚度。
实验材料和仪器材料1.铁板2.铝板3.纯铜板仪器1.热传导仪器2.温度计3.尺子实验步骤1.准备实验材料和仪器。
2.使用尺子测量试样的面积和厚度,并记录数据。
3.将试样放置在热传导仪器中,确保试样与热源接触良好。
4.打开热传导仪器,使其运行稳定。
5.使用温度计测量热源1和热源2的温度,并记录数据。
6.根据测量到的温度数据计算导热系数,并记录结果。
7.将测量结果与理论值进行比较,并进行分析。
实验数据及结果实验数据材料面积(m²)厚度(m)热源1温度(℃)热源2温度(℃)铁板0.20.0110050铝板0.20.0110050纯铜板0.20.0110050实验结果根据实验数据计算得到的导热系数如下表所示:材料导热系数(W/m·K)铁板58.8铝板205纯铜板401结果分析通过与理论值进行比较,可以发现实验结果与理论值存在一定差异。
西安交通大学物理仿真实验报告记录合集
西安交通大学物理仿真实验报告记录合集————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:大学物理仿真实验——凯特摆测重力加速度实验报告姓名:班级:学号:一.实验目的学习凯特摆设计的技巧与结构;掌握一种测量重力加速度比较准确的方法。
二.原理简述图1是复摆示意图,设一质量为m 的刚体,其重心G 到转轴O 的距离为h ,绕O 轴的转动惯量为I ,当摆幅很小时,刚体绕O 轴摆动的周期T 为:mghIT π2= (1)式中g 为当地的重力加速度.设复摆绕通过重心G 的轴的转动惯量为G I ,当G 轴与O 轴平行时,有2mh I I G += (2)代入(1)得:mghmh I T G 22+=π (3)对比单摆周期公式glT π2= 可得 mh mh I l G 2+= (4) l 称为复摆的等效摆长。
因此只要测出周期和等效摆长便可求得重力加速度。
下图是凯特摆摆杆的示意图。
对凯特摆而言,两刀口间的距离就是该摆的等效摆长l 。
在实验中当两刀口位置确定后,通过调节A 、B 、C 、D 四摆锤的位置可使正、倒悬挂时的摆动周期1T 和2T 基本相等。
由公式(3)可得12112mh mh I T G +=π (5)22222mh mh I T G +=π (6)其中1T 和1h 为摆绕O 轴的摆动周期和O 轴到重心G 的距离。
当21T T ≈时,l h h =+21即为等效摆长。
由式(5)和(6)消去G I ,可得:b a l h T T l T T g +=--++=)2(2241222122212π (7) 此式中,l 、1T 、2T 都是可以精确测定的量,而1h 则不易测准。
由此可知,a 项可以精确求得,而b 项则不易精确求得。
但当21T T =以及|2|1l h -的值较大时,b 项的值相对a 项是非常小的,这样b 项的不精确对测量结果产生的影响就微乎其微了。
良导体热导率动法测量
良导体热导率动法测量————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:西安交通大学大学物理仿真实验报告姓名:李宗阳班级:能动28学号:2120301210实验名称:良导体热导率的动态法测量一.实验目的1.通过实验学会一种测量热导率的方法。
2.解动态法的特点和优越性。
3.认识热波,加强对拨动理论的理解。
二.实验原理实验采用热波法测量铜、铝等良导体的热导率。
简化问题,令热量沿一维传播,周边隔热,如图1所示。
根据热传导定律,单位时间内流过某垂直于传播方向上面积A 的热量,即热流为xTKAt q ∂∂-=∂∂ (1)其中K 为待测材料的热导率,A 为截面积,文中xT∂∂是温度对坐标x 的梯度,负号表示热量流动方向与温度变化方向相反.dt 时间内通过面积A 流入的热量dxdt x T KA dt t q t q dq dx x x 22∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=+图1 棒 元若没有其他热量来源或损耗,据能量守恒定律,dt 时间内流入面积A 的热量等于温度升高需要的热量dt t T Adx c dq ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=ρ,其中C ,ρ分别为材料的比热容与密度。
所以任一时刻棒元热平衡方程为dx xT K t T dx C 22∂∂=∂∂ρ(2)由此可得热流方程22xT D t T ∂∂=∂∂ (3)其中ρC KD =,称为热扩散系数. 式(3)的解将把各点的温度随时间的变化表示出来,具体形式取决于边界条件,若令热端的温度按简谐变化,即t T T T m ωsin 0+=(4)其中T m 是热端最高温度,ω 为热端温度变化的角频率。
另一端用冷水冷却,保持恒定低温o T ,则式(3)的解也就是棒中各点的温度为)sin(202x t eT x T T Dxm Dωωαω-⋅+-=-(5)其中T 0是直流成分,α是线性成分的斜率,从式(5)中可以看出:1) 热端(x=0)处温度按简谐方式变化时,这种变化将以衰减波的形式在棒内向冷端传播,称为热波.2) 热波波速:ωD V 2= (6) 3) 热波波长:ωπλD22=(7)因此在热端温度变化的角频率已知的情况下,只要测出波速或波长就可以计算出 D .然后再由ρC KD =计算出材料的热导率K .本实验采用.式(6)可得 ωρC KV 22= 则T C V f C V K πρπρ4422==(8)其中,f 、T 分别为热端温度按简谐变化的频率和周期.实现上述测量的关键是:1) 热量在样品中一维传播.2) 热端温度按简谐变化.三.实验仪器 1. 仪器结构实验仪器结构框图见图2(a),该仪器包括样品单元,控制单元和记录单元三大部分.实际仪器由两种工作方式:手动和程控.他们都含样品单元和控制单元,不同的只是记录单元.前者用高精度x-y 记录仪,后者用微机实现对整个系统的控制、数据的采集、记录和绘图,学生自行数据处理. 图2(a) 热导率动态测量以结构框图仪器主机由用绝热材料紧裹侧表面的园棒状样品(实验取铜和铝两种样品)、热电偶列阵(传感器)、实现边界条件的脉动热源及冷却装置组成,见示意图2(b).样品中热量将只沿轴向传播,在任意一个垂直于棒轴的截面上各点的温度是相同的,于是,只要测量轴线上各点温度分布,就可确定整个棒体上的温度分布.温度的测量采用热电偶列阵.将热电偶偶端均匀插在棒内轴线处,两个相邻偶间距离均为2cm ,为保持棒尾的温度o T 恒定,以防止整个棒温起伏,用冷却水冷却.样品样品组受控脉水冷装传感主控单元 信号调理 单元手动、程控选择单元A/计算机 电源X-Y 记录仪打印机手程图2(b) 主机结构示意图图2(C) 热导率动态仪实物图图2(d) 控制面板2. 脉动热源及冷却装置为实现热温度随时间做简谐变化,在样品棒的一端放上电热器,使电热器始终处于T/2开、T/2关的交替加热的状态,于是电热器便成了频率为T的脉动热源(图3(a))。
(完整word版)西安交通大学物理仿真实验报告(word文档良心出品)
西安交通大学物理仿真实验报告实验名称:密立根油滴法测电子电荷学院:电信学院实验日期:2014/5/28 班级:电信硕31学号:2130508008 姓名:贾正旭一、实验原理按油滴作匀速直线运动或静止两种运动方式分类,油滴法测电子电荷分为动态测量法和平衡测量法。
动态测量法考虑重力场中一个足够小油滴的运动,设此油滴半径为r,质量为m1,空气是粘滞流体,故此运动油滴除重力和浮力外还受粘滞阻力的作用。
由斯托克斯定律,粘滞阻力与物体运动速度成正比。
设油滴以匀速v f下落,则有(1)此处m2为与油滴同体积空气的质量,K为比例常数,g为重力加速度。
油滴在空气及重力场中的受力情况如图示。
若此油滴带电荷为q,并处在场强为E的均匀电场中,设电场力qE方向与重力方向相反,如图8.1.1-2所示,如果油滴以匀速v r上升,则有(2)由式(1)和(2)消去K,可解出q为:(3)由(3)式可以看出来,要测量油滴上的电荷q,需要分别测出m1,m2,E,v r,v f 等物理量。
由喷雾器喷出的小油滴半径r是微米量级,直接测量其质量m1也是困难的,为此希望消去m1,而带之以容易测量的量。
设油与空气的密度分别为ρ1,ρ2,于是半径为r的油滴的视重为(4)由斯托克斯定律,粘滞流体对球形运动物体的阻力与物体速度成正比,其比例系数K为6πηr,此处η为粘度,r为物体半径,于是可将公式(4)带入式(1)有(5)因此,(6)以此带入(3)并整理得到(7)因此,如果测出v r,v f和η,ρ1,ρ2,E等宏观量即可得到q值。
考虑到油滴的直径与空气分子的间隙相当,空气已不能看成是连续介质,其粘度η需作相应的修正此处p为空气压强,b为修正常数,b=0.00823N/m,因此,(8)当精确度要求不太高时,常采用近似计算方法,先将v f带入(6)式计算得(9)再将此r0值带入η’中,并以η’入式(7),得(10); 实验中常常固定油滴运动的距离,通过测量它通过此距离s所需的时间来求得其运动速度,且电场强度E=U/d,d为平行板间的距离,U为所加的电压,因此,式(10)可写成(11); 式中有些量和实验仪器以及条件有关,选定之后在实验过程中不变,如d,s,(ρ1-ρ2)及η等,将这些量与常数一起用C代表,可称为仪器常数,于是式(11)简化成(12); 由此可知,度量油滴上的电荷,只体现在U,t f,t r的不同。
用动态法测定良导体的热导率实验
用动态法测定良导体的热导率实验[教学目的]:1.学习一种测量热导率的方法。
2.了解动态法的特点和优越性。
3.认识热波,加强多波动理论的理解。
[教学内容]: 1.简要原理,为使问题简化,令热量沿一维传播,将样品制成棒状,。
采用非稳态法,根据付利叶导热定律,热流密度为:xT k t q ∂∂−=∂∂,k 为待测材料热导率,q:流过样品的热量,T:温度。
t:时间,x:距离。
由热平衡方程可得到热流方程:x T t T 22∂∂=∂∂α 其中:α=ρc k ,称为热扩散系数。
C:样品比热容,ρ:样品密度。
若令热端的温度按简谐变化,解上述热流方程,可得到热波波速αω2=v 等。
2.由实验中测得的热波波速及已知条件,利用公式: T c v k period πρ42=,T period =180 (s) 可求出待测样品热导率,单位:W/m.K 。
[教学难点]:1.严格按“注意事项”规定的步骤开机、关机。
2.调节水流约150~200ml/min,并保持水流稳定,尤其是热端水流量。
3.按讲义要求操作控制软件的参数设置,选择测点1~10个进行观测。
4.系统稳定后,当屏幕显示等幅正弦波曲线三簇以上时,在热源降温阶段点击“暂停”,记录各簇峰值所对应时间t 1,t 2,。
t i 。
5.注意实验时间,防止微机内存溢出而丢失数据。
[教学要求]:1.依据上述观测得到的峰值时间t,求出时间差的平均值12t t−,。
1tt i −。
2.作1t t i −—(i-1)l 0图,由斜率求出波速v,进而求出热导率k。
3.用最小二乘法处理数据,采用自变量等间距的简便算法计算斜率,由斜率求出波速,进而求出热导率。
4. 用实验室提供的自编”用统计方法处理数据”软件处理数据并与 3.处理的结果进行比较.注意选取合理的数据进行处理.五.[问题讨论]:对本实验中的误差进行分析。
可由水流的稳定、水温的变化、样品、环境影响及读数等方面考虑。
动态法测定良导体的热导率
式中:κ为待测材料的热导率。由导热定律可推得热流方程:
1
T 2T 2 , t x c
式中:α称为热扩散率。
2、热波方程
热流方程的解将各点的温度随时间的变化表示出来,具体形式取决 于边界条件,若令热端的温度围绕 T0 按简谐规律变化,即:
8
值 斜率 标准差 数据
l
2
6.90202 0.07997 0.99953
线性回归系数
t c T
4
period
413.04 J
K m s
(3)再取一组谷序列,记录谷对应的时间(单位:秒) 4525.68 4553.42 做线性拟合: 4532.86 4561.02 4539.65 4568.09 4546.64 4575.08
值 斜率 标准差 数据
l
2
7.07274 0.0432 0.99987
线性回归系数
t c T
4
period
393.34 J
K m s
(2)取一组谷序列,记录谷对应的时间(单位:秒) 2553.55 2579.89 做线性拟合: 2559.53 2588.28 2566.72 2594.29 2573.90 2601.45
9
值 斜率 标准差 数据
l
2
7.05762 0.03344 0.99992
线性回归系数
t c T4Biblioteka period 395.03 J
K m s
取算数平均值,得:κ=400.47J/(K·m·s)
10
6.555 182.057 J/K/m/s 5000 7
大学物理实验讲义(1.动态法测定良导体的热导率 2.热电偶温度特性测量 3.热敏电阻温度特性测量)PPT
3. 实验报告交纸质版和电子版,一周后交(下一个周三下午)。 纸质版:学生在哪个实验室上课,就将实验报告交至哪个房间中对应授
课教师名字的文件筐格子。 电子版:学生实验报告命名规则:实验名称-实验日期(2016XXX)-专
业-学生姓名.pdf; 邮件主题:实验日期-专业-学生姓名
4. 课后进行数据处理,推荐使用:Origin、Excel、Matlab、Mathematica等
【实验仪器】
实验装置接线图
实验2 热电偶温度特性测量
【实验仪器】
UJ36a型电位差计
实验2 热电偶温度特性测量
【实验步骤】
实验1 动态法测定良导体的热导率
1
实验目的
2
实验原理
3
实验仪器
4
实验步骤
5
数据处理
实验1 动态法测定良导体的热导率
【实验目的】
1、通过实验学会一种测量热导率的方法。 2、了解动态法测量热导率的特点和优越性。 3、认识热波,加强对波动理论的理解。
实验1 动态法测定良导体的热导率
【实验原理】
傅里叶定律:单位时间内通过物体的导热量与当地的温度变化率及 物体的截面积成正比。
实验1 动态法测定良导体的热导率
【实验步骤】
2.打开电源开关,主机进入工作状态 3. 仪器面板上选择“程控”测量方式,选择测量样品
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西安交通大学大学物理仿真实验报告姓名:***班级:核工程23学号:**********日期:2013.11.25实验名称:良导体热导率的动态法测量一.实验目的1.通过实验学会一种测量热导率的方法。
2.解动态法的特点和优越性。
3.认识热波,加强对拨动理论的理解。
二.实验原理实验采用热波法测量铜、铝等良导体的热导率。
简化问题,令热量沿一维传播,周边隔热,如图1所示。
根据热传导定律,单位时间内流过某垂直于传播方向上面积A 的热量,即热流为 x T KA t q ∂∂-=∂∂ (1)其中K 为待测材料的热导率,A 为截面积,文中xT ∂∂是温度对坐标x 的梯度,负号表示热量流动方向与温度变化方向相反.dt 时间内通过面积A 流入的热量dxdt x T KA dt t q t q dq dx x x 22∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=+ 图1 棒 元若没有其他热量来源或损耗,据能量守恒定律,dt 时间内流入面积A 的热量等于温度升高需要的热量dt t T Adx c dq ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=ρ,其中C ,ρ分别为材料的比热容与密度。
所以任一时刻棒元热平衡方程为(2)dx xT K t T dx C 22∂∂=∂∂ρ 由此可得热流方程22xT D t T ∂∂=∂∂ (3) 其中ρC K D =,称为热扩散系数. 式(3)的解将把各点的温度随时间的变化表示出来,具体形式取决于边界条件,若令热端的温度按简谐变化,即t T T T m ωsin 0+= (4)其中T m 是热端最高温度,ω 为热端温度变化的角频率。
另一端用冷水冷却,保持恒定低温o T ,则式(3)的解也就是棒中各点的温度为)sin(202x t e T x T T D x m D ωωαω-⋅+-=- (5)其中T 0是直流成分,α是线性成分的斜率,从式(5)中可以看出:1) 热端(x=0)处温度按简谐方式变化时,这种变化将以衰减波的形式在棒内向冷端传播,称为热波.2) 热波波速:ωD V 2=(6) 3) 热波波长:ωπλD 22=(7) 因此在热端温度变化的角频率已知的情况下,只要测出波速或波长就可以计算出D .然后再由ρC KD =计算出材料的热导率K .本实验采用.式(6)可得 ωρC K V 22= 则T C V f C V K πρπρ4422== (8)其中,f 、T 分别为热端温度按简谐变化的频率和周期.实现上述测量的关键是:1) 热量在样品中一维传播.2) 热端温度按简谐变化.三.实验仪器1. 仪器结构实验仪器结构框图见图2(a),该仪器包括样品单元,控制单元和记录单元三大部分.实际仪器由两种工作方式:手动和程控.他们都含样品单元和控制单元,不同的只是记录单元.前者用高精度x-y 记录仪,后者用微机实现对整个系统的控制、数据的采集、记录和绘图,学生自行数据处理.图2(a) 热导率动态测量以结构框图仪器主机由用绝热材料紧裹侧表面的园棒状样品(实验取铜和铝两种样品)、热电偶列阵(传感器)、实现边界条件的脉动热源及冷却装置组成,见示意图2(b).样品中热量将只沿轴向传播,在任意一个垂直于棒轴的截面上各点的温度是相同的,于是,只要测量轴线上各点温度分布,就可确定整个棒体上的温度分布.温度的测量采用热电偶列阵.将热电偶偶端均匀插在棒内轴线处,两个相邻偶间距离均为2cm ,为保持棒尾的温度o T 恒定,以防止整个棒温起伏,用冷却水冷却.图2(b) 主机结构示意图 样品选择 样品组受控脉动热源 水冷装置 传感器阵主控 单元信号调理单元 手动、程控选择单元 A/D 转换 计算机电源组 X-Y 记录仪(可选)打印机(可选)手程控图2(C) 热导率动态仪实物图图2(d) 控制面板2. 脉动热源及冷却装置为实现热温度随时间做简谐变化,在样品棒的一端放上电热器,使电热器始终处于T/2开、T/2关的交替加热的状态,于是电热器便成了频率为T的脉动热源(图3(a))。
由于存在热滞后,并不是加热器一停止加热,棒端温度就立刻冷却下来。
为增加曲线变化幅度,由电脑控制“进水电磁阀门”使得在加热半周期时,热端停止供水;停止加热半周期时,热端供水冷却。
为了保证冷却处于一个稳定的温度T 0,冷断要一直保持供水。
当脉动热源加热到一定时间后,棒的热端就会出现稳定的幅度较大的温度脉动变化(图3(b)).当热量向冷端传播时,根据傅里叶分解,则棒端温度为脉动形式:)2sin(20x D n t n eT T T n x D n mn ωωω-⋅∑+=- (9)式(9)说明T 是由ω倍频的多次谐波组成,当这些谐波同时沿棒向冷端传播时,高次谐波迅速衰减,见图3(c),约至6~7厘米后就只剩基波,其波形为(a) (b) (c)图3 简谐热端温度的形成t T T T m ωsin 0+= (10)若取此处x=0,它就是边界条件式(4)温差电偶列阵中各点均为由热端传来的与式(10)一样的热波.实验中还需提供一个周期与基波相同的方波做计算位相差的参考方波,用它参考求出波速V ,已知周期T ,可用式(8)计算K 值.3. 控制单元及作用控制单元包括主控单元和相关几个单元,作用是:1)对来自热电耦的待测温度信号进行调理。
2)提供“手动”和“程控”两种工作方式。
仿真软件采用程控模式,操作软件控制实验的进行。
3)提供周期为60,120,180,240秒的参考方波。
4)控制加热器半周期开,半周期关的周期性供电。
5)控制进水电磁阀门半周期热端停水,停止加热的半周期进水。
4. 数据记录“程控”方式下数据自动发送到电脑进行记录和处理,处理过程参见“实验指导”中的“操作软件使用”。
四.实验内容测量铜棒和铝棒的导热率。
实验场景图1.打开水源,从出水口观察流量,要求水流稳定1) 热端水流量较小时,待测材料内温度较高,水流较大时,温度波动较大。
因此热端水流要保持一个合适的流速,大约200ml/分。
仿真软件对应实验场景中表示流速的箭头保持一个合适的大小(大小如“”即可)。
2)冷端水流量要求不高,只要保持固定的室温即可。
一般取200ml/分,仿真软件对应实验场景中表示流速的箭头保持对应的大小。
3)调节水流的方法是保持电脑操作软件的数据显示曲线幅度和形状较好为好。
4)两端冷却水管在两个样品中是串连的,水流先走铝后走铜。
一般先测铜样品,后测铝样品,以免冷却水变热。
5)实际上不用冷端冷却水也能实验,只是需要很长时间样品温度才能动态平衡。
而且环境温度变化会影响测量。
水流调节在仿真软件中是通过在实验场景中鼠标点击对应水龙头完成的。
2.打开电源开关,主机进入工作状态在实验场景中通过鼠标右键弹出菜单,选择仪器电源开关。
3.“程控”工作方式1) 完成前述实验步骤,调节好合适的水流量。
因进水电磁阀初始为关闭状态,需要在测量开始后加热器停止加热的半周期内才调整和观察热端流速。
2) 打开操作软件。
操作软件使用方法参见“实验指导”中“操作软件使用”部分说明。
3) 接通电源。
在实验场景中鼠标右键弹出菜单,选择“打开电源”接通测量仪器电源。
4)在控制软件中设置热源周期T(T一般为180s)。
选择铜样品或铝样品进行测量。
测量顺序最好先铜后铝。
6)设置x,y轴单位坐标。
x方向为时间,单位是秒,y方向是信号强度,单位为毫伏(与温度对应)。
7)在“选择测量点”栏中选择一个或某几个测量点。
8)按下“操作”栏中“测量”按钮,仪器开始测量工作,在电脑屏幕上画出T~t曲线簇,如下图所示。
上述步骤进行40分钟后,系统进入动态平衡,样品内温度动态稳定。
此时按下“暂停”,可选择打印出曲线,或在界面顶部“文件”菜单中选择对应的保存功能,将对应的数据存储下来,供数据测量所用。
“平滑”功能尽量不要按,防止信号失真。
9)实验结束后,按顺序先关闭测量仪器,然后关闭自来水,最后关闭电脑。
这样可以防止因加热时无水冷却导致仪器损坏。
铜的热导率测量:铝的热导率测量:4. 数据处理测量数据额T~t曲线簇计算机将该数据保存好后进行数据处理。
从得到的T~t曲线簇中选取数条曲线进行处理,一般铜取6条,铝取5条。
对取出的曲线测出其峰值。
上图中一共取了7条曲线,对应的测量点位置分别为l1=0cm, l2=2cm, l3=4cm,…l7=12cm,每条曲线对应峰值的时间分别为t1,t2,…t7。
相邻曲线峰值对应的时间差和距离差分别为∆t和∆l。
曲线1和6对应的时间差为t6-t1=5∆t,距离差为l6 –l1= 5∆l。
则热波波速:tlV∆∆=/。
根据式(8)TCVKπρ42=即可得到样品的热导率,单位是w/(m*K)。
1. 计算铜的热导率:2. 计算铝的热导率:五.注意事项1.仿真软件操作提示:在界面上单击鼠标右键或选择“实验帮助”,选择弹出菜单的“实验内容”、“实验指导”指导实验进行。
鼠标在界面移动时,相应物体位置会出现提示信息。
2.为防止因加热时无水冷却导致仪器损坏,实验前要首先打开冷热端进水龙头,实验结束时要先关闭测量仪器,然后关闭自来水,最后关闭电脑。
3.实验中尽量保持热端水流稳定,以免水流波动导致系统无法达到动态平衡,从而影响测量结果。
4.测量过程中,无法更改样品类型和热源周期,暂停时候可以更改加热周期。
实验前选好热源加热周期,周期一般取180s。
实验中尽量不要变动热源周期,以免破坏系统的动态平衡。
5.实验中一次测量中超过最大时间长度9000s后,系统将自动停止测量。
如果需要继续测量,请先保存当前数据后在“新建”新的数据文件进行测量。
6.选择工具栏“刷新”功能,将按照当前操作软件设置刷新数据显示。
7.按下“暂停”按钮后,加热器暂停加热,热端开始进水。
暂停期间系统暂停测量数据。
按下“测量”恢复运行时,当前时刻与暂停前时刻之间数据显示的一条直线表示暂停期间没有数据测量。
8.按下“平滑”按钮平滑数据时,将覆盖当前数据。
如果要保留当前数据,请在平滑前进行保存。
9.为了避免残余高次谐波对测量的影响,在数据处理前最好先对数据曲线进行滤波处理。
按下“滤波”按钮将对当前数据显示区内数据进行处理,处理结果中只保留当前显示区内的数据。
如果需要保留其他数据,请在滤波处理前保存。
10.“滤波”处理时,要保证数据显示区内至少有2个完整周期的以上数据,否则将造成处理结果不理想。
11.按下“计算”按钮进入“数据处理”窗口系统认为本次测量结束,将自动停止测量。
如果需要继续测量时,请关闭“数据处理”窗口后,重新建立一个数据文件,然后在开始测量。
12.按下“计算”按钮进入“ 数据处理”窗口时,系统把当前数据显示区的加热周期作为数据处理的加热周期。
为了避免计算错误,数据来源的显示区内加热周期不要有变化。
六.思考题1.如果想知道某一时刻t时材料棒上的热波,即T~t曲线,将如何做?答:观察测量状态显示中的运行时间,到待测时间时,摁下操作栏中的暂停键即可得到某时刻材料棒上的热波。