光杠桿法測金屬絲膨脹系數

A. 金屬線脹系數的測定誤差分析

溫度計的熱慣性，升溫時實際溫度高於讀數溫度，降溫時實際溫度低於讀數溫度，採取了升溫，降溫同一溫度對應的標尺讀數n取平均的辦法，可消除這種誤差。

銅棒溫度不均勻，中下部溫度高，上部溫度偏低，溫度計所在部位不同，可使測量結果有所不同，由於溫度計在中上部，可是測得的線脹系數偏小。

光杠桿原理公式具有近似性，只有當dn很小時才近似成立。

某一溫度點的線膨脹系數和某一溫度區間的線膨脹系數，後者稱為平均線膨脹系數。前者是單位長度的材料每升高一度的伸長量；平均線膨脹系數是單位長度的材料在某一溫度區間，每升高一度溫度的平均伸長量。

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固體物質的溫度每升高1℃時，其單位長度的伸長量，叫做「線膨脹系數」。單位為1/℃或1/開。符號為αl。其定義式是lt=l0（l+al△t）。

由於物質的不同，線膨脹系數亦不相同，其數值也與實際溫度和確定長度1時所選定的參考溫度有關，但由於固體的線膨脹系數變化不大，通常可以忽略，而將a當作與溫度無關的常數。

線膨脹系數隨溫度變化的規律類似於熱容的變化。a值在很低溫度時很小，隨溫度升高而很快增加，在德拜特徵溫度以上時趨向於常數。線膨脹系數的絕對值與晶體結構和鍵強度密切相關。鍵強度高的材料具有低的線膨脹系數。

B. 楊氏模量實驗中，光杠桿測金屬伸長量時,改變哪些量可增加光杠桿放大倍數

光杠桿的放大倍數β=2d₁／d₂，其中、d₁為鏡面到標尺間距離、d₂為反射鏡後支腳到兩前支腳連線的垂直距離，增大d₁或減小d₂均可。

當一條長度為L、截面積為S的金屬絲在力F作用下伸長ΔL時，F/S叫應力，其物理意義是金屬絲單位截面積所受到的力；ΔL/L叫應變，其物理意義是金屬絲單位長度所對應的伸長量。

根據胡克定律，在物體的彈性限度內，應力與應變成正比，比值被稱為材料的楊氏模量，它是表徵材料性質的一個物理量，僅取決於材料本身的物理性質。

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拉伸試驗中得到的屈服極限бS和強度極限бb，反映了材料對力的作用的承受能力，而延伸率δ或截面收縮率ψ，反映了材料塑型變形的能力，為了表示材料在彈性范圍內抵抗變形的難易程度。

在實際工程結構中，材料彈性模量E的意義通常是以零件的剛度體現出來的，這是因為一旦零件按應力設計定型，在彈性變形范圍內的服役過程中，是以其所受負荷而產生的變形量來判斷其剛度的。

楊氏彈性模量是材料的屬性，與外力及物體的形狀無關，取決於材料的組成。舉例來說，大部分金屬在合金成分不同、熱處理在加工過程中的應用，其楊氏模量值會有5%或者更大的波動。

C. 用光杠桿測量線膨脹系數時,改變哪些參量可以增加光杠桿放大倍數

用光杠桿測量線膨脹系數時，通過以下兩種方法可以增加光桿的放大倍數：

1. 增大標尺距離D

2. 減小光杠桿前後腳的垂直距離b

【光杠桿的放大倍數為2D/b】

D. 測量金屬線膨脹系數可不可以像測楊氏模量那樣用光杠桿法啊若不行的話為什麼呢

光杠桿放大法是一種利用光學放大方法測量微小位移的裝置。
由於，在拉伸法測量楊氏模量的實驗中，金屬絲的伸長量很難測量，所以必須使用光杠桿放大後，才能夠測量出來。

E. 金屬線膨脹系數的測量的一些思考題

1首先，一般要保證測量時已經達到了穩態。如果沒有穩態，會有誤差。第二，測溫元件的測量誤差。第三，人為誤差，如人流的走動等也會引起誤差。

2如圖

3千分表:精密測量微小位移量的測量工具，主要由3個部件組成：表體部分、傳動系統、讀數裝置。工作原理是將被測尺寸引起的測桿微小直線移動,經過齒輪傳動放大,變為指針在刻度盤上的轉動,從而讀出被測尺寸的大小。

金屬棒伸長0.2mm，即探針移動0.2mm時，大表針正好轉一周。大表盤上均勻地刻有200個格，因此大表盤的每一小格表示0.001mm。當大表針轉動一圈的同時，小表針跟著轉動一小格，所以小表盤的一格代表線位移0.2mm，小表盤上均勻地刻有5個小格，千分表可測量的最大線位移為1mm。

實際測量值等於小表盤讀數+大表盤讀數，應該讀到最小刻度0.001mm的下一位，所以若以毫米為單位，測量結果在小數點後應有四位數。

F. 光杠桿測量線脹系數，哪些步驟會對實驗結果產生影響

根據膨脹系數的計算公式，溫度t是最重要的參數
1，溫控加熱功率調節不能讓金屬桿的每個環節達到恆溫，受熱不均勻
2，溫度測量方法有缺陷，溫度計測試的不是金屬桿的溫度，而是金屬桿內部空氣溫度

G. 用光杠桿法測量線膨脹量時,改變那些量可以增大光杠桿的放大倍數

用光杠桿測量線膨脹系數時，通過以下兩種方法可以增加光桿的放大倍數：
1.
增大標尺距離d
2.
減小光杠桿前後腳的垂直距離b
【光杠桿的放大倍數為2d/b】

H. 金屬線膨脹系數的測量有哪些方法

光杠桿法、直接測微法、干涉法、電測法等。