大學物理實驗資料處理固體線脹係數的測定,儀器誤差L0 0 5cm D 0 5cm b 0 1cm T 0 2cm r 0 05cm

時間 2021-08-30 10:35:57

1樓:匿名使用者

言在目前大學物理實驗教材中[1~5],測量固體線脹係數的方法有很多種,如流水加熱法、蒸氣加熱法、電加熱法等,其中電加熱法因其操作簡單,加熱迅速,並可在多個溫度工作點下進行測量等優點而倍受青睞.但我們用固體線脹係數測定儀(長春市第五光學儀器廠生產,gxc固體線脹係數測定儀)測量時,發現誤差太大,分析其主要原因有兩個:一是溫控方法不當.

因為實驗過程中被測固體棒達到熱平衡的時間與溫度計響應時間不可能完全同步,因而若在每個測量點上沒有足夠長的恆溫時間,就無法測得該溫度點對應的物體真實長度.雖然該測量儀可以調節加熱功率,但卻很難找到恆溫工作點.二是溫度測量方法有缺陷.

當把水銀溫度計插入被加熱固體中部測量讀取溫度資料時,需把溫度計從測溫環境中拔出,這必然會帶來誤差.針對以上兩個問題,我們對該實驗儀進行了改進,設計了新的溫控和測量方法.目前常用的恆溫方法有兩種:

其一,區間自動控溫法.當溫度達到設定上限時,繼電器自動關斷所有或部分加熱器,由於加熱器有餘熱,控溫室溫度繼續上升,達到最高溫度點後,溫度又要下降,降到設定溫度下限時,繼電器又重新啟動加熱系統.這種控溫方式,......

本實驗通過固體線脹係數測定儀測定不同金屬的線脹係數,要求達到:1.掌握使用千分表和溫度控制儀的操作方法;2.分析影響測量精度的諸因素;3.觀察合金材料在金相組織發生變化溫度附近,出現線膨脹量的突變現象。二實驗原理絕大多數物質具有「熱脹冷縮」的特性,這是由於物體內部分子熱運動加劇或減弱造成的。

這個性質在工程結構的設計中,在機械和儀表的製造中,在材料的加工(如焊接)中都應考慮到。否則,將影響結構的穩定性和儀表的精度,考慮失當,甚至會造成工程結構的毀損,儀表的失靈以及加工焊接中的缺陷和失敗等等。固體材料的線膨脹是材料受熱膨脹時,在一維方向上的伸長。

線脹係數是選用材料的一項重要指標,在研製新材料中,測量其線脹係數更是必不可少的。sle-1固體線脹係數測定儀通過加熱溫度控制儀,精確地控制實驗樣品在一定的溫度下,由千分表直接讀出實驗樣品的伸長量,實現對固體線脹係數測定。sle-1固體線脹係數測定儀的恆溫控制由高精度數字溫度感測器與htc-1加熱溫度控制儀組成,可加熱溫度控制在室溫至80.

0◦c之間。htc-1加熱溫度儀自動檢測實測溫度與目標溫度的差距,確定加熱策略,並以一定的加熱輸出電壓維持實測溫度的穩度,分別由四位數碼管顯示設定溫度和實驗樣品實測溫度,讀數精度為±0.1◦c。

專用加熱部件的加熱電壓為12v。物質在一定溫度範圍內,原長為l的物體受熱後伸長量∆l與其溫度的增加量∆t近似成正比,與原長l也成正比,即:∆l=α·l·∆t。

式中α為固體的線脹係數。實驗證明:不同材料的線膨脹係數是不同的。

本實驗配備的實驗樣品為鐵棒、銅棒、鋁棒(加工成6×400mm的圓棒)。三儀器技術指標1、溫度讀數精度:±0.

1◦c。2、溫度控制穩定度:±0.

1◦c/10分鐘。3、溫度設定範圍:−5.

0◦c∼+85◦c,四位數碼管顯示。4、實驗樣品實測溫度:室溫至82.

0◦c,四位數碼管顯示。5、伸長量測量精度:0.

001mm,量程:0∼1mm。6、htc-1加熱溫度控制儀使用條件1)輸入電源:

220v±10%50hz∼60hz2)溼度:<85%3)溫度:0∼40◦c4)功耗:

<70w圖1.1、加熱電壓輸出指示2、實驗樣品實測溫度指示3、加熱溫度設定指示4、加熱電壓輸出接線柱(–)5、加熱電壓輸出接線柱(+)6、輔助備用電源輸出dc口7、輔助備用電源開關8、測溫探頭連線口9、測溫感測器校正10、溫度設定−5◦c按鈕11、溫度設定+5◦c按鈕12、溫度設定−0.1◦c按鈕13、溫度設定+0.

1◦c按鈕14、拆卸實驗樣品輔助孔15、固定架15a、加熱部件輸入接線柱(–)15b、測溫感測器介面15c、加熱部件輸入接線柱(+)16、隔熱盤17、隔熱管18、實驗樣品19、加熱導熱均衡管20、測溫感測器21、實驗裝置底盤22、隔熱盤23、隔熱棒24、千分表固定螺釘25、千分表1)被測實驗樣品外形尺寸:直徑φ6×長度400mm,整體要求平直;2)千分表安裝須適當固定(以表頭無轉動為準)且與被測物體有良好的接觸(讀數在0.2∼0.

3mm處較為適宜,然後再轉動錶殼校零);3)因伸長量極小,故儀器不應有振動;4)千分表探頭需保持與實驗樣品在同一直線上。3、儀器使用(htc-1加熱溫度控制儀)1)連線溫度感測器探頭連線,連線加熱部件接線柱。2)htc-1加熱溫度控制儀開機時儀器設定溫度為20.

0◦c,因此實驗時如室溫低於此溫度時,請將溫度設定低於室溫5◦c以上,儀器預熱5分鐘後,測溫顯示3窗顯示室溫。3)實驗時可以室溫作為實驗開始溫度,也可在高於室溫的溫度點上作為開始實驗溫度,如室溫為12◦c,可用15◦c作為開始實驗溫度。4)調節(10、11、12、13)按鈕,設定加熱溫度,須高於室溫,此時可觀察到加熱輸出指示(1)閃爍發光,亮度與輸出電壓成正比。

5)加熱時實測溫度會比設定溫度低0.1∼2.2◦c,該溫度差與周圍環境散熱條件有關,實測溫度顯示窗顯示實驗樣品的實際溫度,實驗中須保持該溫度10分鐘以上,使實驗樣品內外溫度均勻。

6)加熱實驗樣品時,實測溫度以一定的速率上升,並會出現1∼2次的溫度波動後,實測溫度會趨於穩定,並保持實測溫度±0.1◦c/10分鐘。五實驗內容1、連線溫度感測器探頭連線,連線加熱部件接線柱。

2、旋鬆千分表固定架螺釘,將實驗樣品(φ6×400mm)插入實驗裝置的加熱部件內(加熱導熱銅管內),再插入隔熱棒(23)(不鏽鋼)壓緊後,安裝千分表,注意被測物體與千分表測量頭保持在同一直線。3、安裝千分表在固定架上,使它與隔熱棒有良好地接觸(千分表讀數值在0.2∼0.

4mm處),然後旋緊螺栓,不使千分表轉動,再轉動千分表圓盤讀數為零。4、實驗溫度以實測溫度為準,當實測溫度顯示值上升到大於設定值,停止加熱電壓輸出,一般在接近設定溫度時htc-1加熱溫度控制器降低加熱電壓輸出,實測溫度與設定溫度的差值是一定的加熱電壓輸出補償實驗裝置的散熱。因此設定溫度與室溫相差較大時,實測溫度穩定後,實測溫度與設定溫度的差值也較大。

所以在設定溫度由室溫至較高溫度時,應比實驗溫度(實測溫度)略高0.1∼2.2◦c。

5、確定實驗溫度點,實驗溫度一般可比室溫增加10◦c,20◦c,30◦c,40◦c,50◦c···,或比室溫增加5◦c,10◦c,15◦c,20◦c,25◦c···。6、接通htc-1加熱溫度控制儀的電源,加熱實驗樣品時,實測溫度以一定的速率上升,並會出現1∼2次的溫度波動後,實測溫度趨於穩定,持續穩定十分鐘4以上的實測溫度,記錄∆l和∆t,並通過最小二乘法線性擬合計算得到線脹係數α,並研究其線性情況。7、換不同的金屬棒樣品,分別測量並計算各自的線脹係數,與理論參考值比較,分析研究誤差原因七思考討論1、試分析哪一個量是影響實驗結果精度的主要因素?

2、試舉出幾個在日常生活和工程技術中應用線脹係數的例項。3、若實驗中加熱時間過長,儀器支架受熱膨脹,對實驗結果有何影響?

望採納!

2樓:量子時間

用簡化處理方案:對大學物理實驗課,這就是標準解答了

α=δr*b/(2dl0δt)

uα/α=[(ub/b)^2+(uδr/δr)^2+(ud/d)^2+(uδl0/l0)^2+(uδt/δt)^2

uα=α*(uα/α)

其中:uδl0=δl0/c,.uδd=δd/v,.ub=δb/c.uδt=δt/c,uδr=δr/c

c為置信係數,視儀器誤差分佈而取值,根據我的經驗,以上儀器誤差分佈均為正態分佈,故取

c=3.以上計算的稱為標準不確定度表示。若你需要用擴充套件不確定度表示,須乘以擴充套件因子1.96,即轉化為95%的高概率表示。

中考物理複習資料

3樓:百度文庫精選

內容來自使用者:陳改林

1.1長度和時間的測量

1.長度的測量是最基本的測量,最常用的工具是刻度尺。

2.長度的主單位是米,用符號m表示,我們走兩步的距離約是1米.

3.長度的單位關係是:1千米=103米;1分米=10-1米, 1釐米=10-2米;1毫米=10-3米人的頭髮絲的直徑約為:0.

07mm地球的半徑:6400km4.刻度尺的正確使用:(1).

使用前要注意觀察它的量程、分度值 和零刻線是否磨損 ;(2).用刻度尺測量時,尺要沿著所測長度,不利用磨損的零刻線;(3).讀數時視線要與尺面垂直,在精確測量時,要估讀到分度值的下一位;(4).

測量結果由數字和單位組成。

6.特殊測量方法:

(1)累積法:把尺寸很小的物體累積起來,聚成可以用刻度尺來測量的數量後,再測量出它的總長度,然後除以這些小物體的個數,就可以得出小物體的長度。如測量細銅絲的直徑,測量一頁紙的厚度.

(2)輔助法:方法如圖:

(a)測硬幣直徑;(b)測乒乓球直徑;(c)測鉛筆長度。

(3)替代法:有些物體長度不方便用刻度尺直接測量的,就可用其他物體代替測量。

7.測量時間的基本工具是秒錶。在國際單位中時間的單位是秒(s),它的常用單位有小時,

分。1h=60min=3600s.

1.2機械運動

1.機械運動:一個物體相對於另一個物體的位置的改變叫機械運動。

2.7.6.4.7.3.136.3.沸騰:是在7.21411

4樓:覆滅萋萋道

44391784063100725 物理複習資料好全啊

初中物理公式大全

物理量(單位) 公式 備註 公式的變形

速度v(m/s) v= s:路程/t:時間

重力g (n) g=mg m:質量

g:9.8n/kg或者10n/kg

密度ρ (kg/m3) ρ= m/v

m:質量

v:體積

合力f合 (n) 方向相同:f合=f1+f2

方向相反:f合=f1-f2 方向相反時,f1>f2

浮力f浮 (n) f浮=g物-g視 g視:物體在液體的重力

浮力f浮 (n) f浮=g物

此公式只適用 物體漂浮或懸浮

浮力f浮 (n) f浮=g排=m排g=ρ液gv排

g排:排開液體的重力

m排:排開液體的質量

ρ液:液體的密度

v排:排開液體的體積 (即浸入液體中的體積)

槓桿的平衡條件 f1l1= f2l2 f1:動力 l1:動力臂

f2:阻力 l2:阻力臂

定滑輪 f=g物

s=h f:繩子自由端受到的拉力

g物:物體的重力

s:繩子自由端移動的距離

h:物體升高的距離

動滑輪 f= (g物+g輪)/2

s=2 h g物:物體的重力

g輪:動滑輪的重力

滑輪組 f= (g物+g輪)

s=n h n:通過動滑輪繩子的段數

機械功w (j) w=fs

f:力s:在力的方向上移動的距離

有用功w有 =g物h

總功w總 w總=fs 適用滑輪組豎直放置時

機械效率 η=w有/w總 ×100%

功率p (w) p= w/t

w:功t:時間

壓強p (pa) p= f/s

f:壓力

s:受力面積

液體壓強p (pa) p=ρgh

ρ:液體的密度

h:深度(從液麵到所求點的豎直距離)

熱量q (j) q=cm△t

c:物質的比熱容

m:質量

△t:溫度的變化值

燃料燃燒放出

的熱量q(j) q=mq m:質量

q:熱值

常用的物理公式與重要知識點

一.物理公式 (單位) 公式 備註 公式的變形

串聯電路 電流i(a) i=i1=i2=…… 電流處處相等

串聯電路 電壓u(v) u=u1+u2+…… 串聯電路起分壓作用

串聯電路 電阻r(ω) r=r1+r2+……

並聯電路 電流i(a) i=i1+i2+…… 幹路電流等於各支路電流之和(分流)

並聯電路 電壓u(v) u=u1=u2=……

並聯電路 電阻r(ω)1/r =1/r1 +1/r2 +……

歐姆定律 i= u/i

電路中的電流與電壓成正比,與電阻成反比

電流定義式 i= q/t

q:電荷量(庫侖)

t:時間(s)

電功w (j) w=uit=pt

u:電壓 i:電流

t:時間 p:電功率

電功率 p=ui=i2r=u2/r

u:電壓 i:電流 r:電阻

電磁波波速與波

長、頻率的關係 c=λν c:波速(電磁波的波速是不變的,等於3×108m/s)

λ:波長 ν:頻率

需要記住的幾個數值:

a.聲音在空氣中的傳播速度:340m/s b光在真空或空氣中的傳播速度:3×108m/s

c.水的密度:1.0×103kg/m3 d.水的比熱容:4.2×103j/(kgo℃)

e.一節乾電池的電壓:1.5v f.家庭電路的電壓:220v

g.安全電壓:不高於36v

辛苦找的,加分

大學物理實驗資料處理問題,大學物理實驗關於「測量誤差與實驗資料處理」的問題

你是說的大學物理實驗吧,看來你才上大一的。對於這種情況,我們首先要知道的應該是現在我們的資料的相對誤差的允許範圍,如果剛才這個數值現在4舍5入之後仍然在我們的要求範圍之類,那麼不用問,我們完全可以這樣近似處理。如果那樣處理之後相對誤差不滿足我們實驗要求,那麼我任務比較好的方法可以把測量數值增加一位精...

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大學物理實驗1(光學)的幾個課後問題

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