利用弹性模量实验装置测定金属丝的热膨胀系数.doc

利用弹性模量实验装置测定金属丝的热膨胀系数 由于弹性模量实验装置能够测定一定长度材料的毫米级微小伸长量,如不通过加载重物使金属丝伸长,而是对金属丝加热让其伸长,利用此实验装置的光放大原理测定金属丝的微小伸长量,实现对一定长度材料的热膨胀系数的测定.为了加热金属丝,在金属丝的外面包上加热装置,弹性模量实验装置的其他器件不变,实验装置如图1所示,其中电炉子和温度显示及控制器是对金属丝实现加热的实验器件 图1　利用弹性模量实验装置测定金属丝的热膨胀系数实验装置示意图 如果测定金属丝在150℃时的伸长量,可通过温度控制器,控制包在金属丝上的加热装置实现对金属丝在150℃的加热.首先在温度控制器上设定温度,温度控制器通过所设定的温度控制炉子对金属丝加热到150℃,使温度稳定3~5 min,并通过望远镜看到长度不再伸长时,记下伸长后的刻度,此刻度与没有加热时或某一温度时的长度相减,所得差值就是金属丝的伸长量。 由此得热膨胀系数 α=L(T2)-L(T1)L(T1)(T2-T1), 其中L(T2)为在温度T2时所观察到的刻度尺的读数 L(T1)为在温度T1时所观察到的刻度尺的读数。 如果在望远镜的观察窗口上加上CCD装置,则可对尺子上的刻度进行动态演示. 此实验装置,也能够测量在不同的温度下同一材料的弹性模量,通过实验测定弹性模量是否随温度的变化而变化。