《近代物理实验》课程教学课件（PPT讲稿）实验4-金属线膨胀系数

《金属线膨胀系数测量》 实验目的和意义

实验目的和意义 《金属线膨胀系数测量》

热膨张 固体的热胀冷缩是由于构成物质的原子或离 子之间振动的平均平衡位置随温度的变化而发生变 化造成的。 温度升高（降低）→ 热运动加剧（减慢） 原子间距增大（减小）→热膨胀（冷缩）

温度升高（降低） 热运动加剧 （减慢） 原子间距增大（减小） 热膨胀（冷缩） 固体的热胀冷缩是由于构成物质的原子或离 子之间振动的平均平衡位置随温度的变化而发生变 化造成的。 热膨胀

各种材料的热胀冷缩的强弱是不同的， 为了定量的描述固体材料热胀冷缩特性，在 物理学中引进了膨张系数的概念。 线膨胀：固体的线度随温度的升高（或降低） 而变化的现象（材料受热膨胀时，在一维 方向的伸长)

各种材料的热胀冷缩的强弱是不同的， 为了定量的描述固体材料热胀冷缩特性，在 物理学中引进了膨胀系数的概念。 线膨胀：固体的线度随温度的升高(或降低） 而变化的现象（材料受热膨胀时，在一维 方向的伸长）

实验意义 材料的线胀系数的数据是工程设计所需考虑的重要 参数之一，测定固体的线膨胀系数有着重要的实际意义。 举例： ①在组装电子元件时，组装形态会由于基板受热后的张缩应 力对元件产生影响，如果组成部分的热膨胀系数差别较大， 造成元件结合部电极的剥离，降低产品的可靠性。 ② 当两种材料焊接在一起时要考虑两种材料的膨胀系数是否 相同或相近，否则一旦温度改变，焊接处就会产生松动或 断裂等问题

实验意义 举例： ① 在组装电子元件时，组装形态会由于基板受热后的张缩应 力对元件产生影响，如果组成部分的热膨胀系数差别较大， 造成元件结合部电极的剥离，降低产品的可靠性。 ② 当两种材料焊接在一起时要考虑两种材料的膨胀系数是否 相同或相近，否则一旦温度改变，焊接处就会产生松动或 断裂等问题。 材料的线胀系数的数据是工程设计所需考虑的重要 参数之一，测定固体的线膨胀系数有着重要的实际意义

实验目的 1.掌握测定金属杆线膨胀系数的方法 2.掌握用光杠杆测量微小伸长量的原理 3.掌握图解法和逐差法处理数据的办法

1. 掌握测定金属杆线膨胀系数的方法 2. 掌握用光杠杆测量微小伸长量的原理 3. 掌握图解法和逐差法处理数据的办法 实验目的

《金属线膨胀系数测量》 实验仪器

实验仪器 《金属线膨胀系数测量》

实验仪器（线膨账余载测定仪） 温度计 一光杠秆反射镜 待测杆 望远镜 外简 加热管 平台 支杆 标尺 电源开关 底座

实验仪器（线膨胀系数测定仪）

实验仪器（线膨胀杂戴测定仪） 望远镜转向 中间为10刻度 望远镜俯仰角 望远镜高度

实验仪器（线膨胀系数测定仪） 中 间 为 “0” 刻 度 望 远 镜 转 向 望 远 镜 高 度 望 远 镜 俯 仰 角

《金属线膨胀系数测量》 实验原理

实验原理 《金属线膨胀系数测量》

实验原理 固体受热后发生体积膨胀，分别在太、人、方向的膨胀称线 膨胀。对于杆状物体，只研究在杆长方向的膨胀，当原长为L 的杆状物，在一定温度范围内，受热后其伸长量△与原长L成 正比，与所加温度增量△1近似成正比，即 △L=oL△t (1) 式中比例系数Q称线膨胀系数，在温度变化不太大的情况下， 对一定的物质材料，心是一个常量，材料不同，值不同

实验原理 固体受热后发生体积膨胀，分别在 方向的膨胀称线 膨胀。对于杆状物体，只研究在杆长方向的膨胀，当原长为 的杆状物，在一定温度范围内，受热后其伸长量 与原长 成 正比，与所加温度增量 近似成正比，即 （1） 式中比例系数 称线膨胀系数，在温度变化不太大的情况下， 对一定的物质材料， 是一个常量，材料不同， 值不同。 x y z 、 、 L t L L L =Lt   