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实验原理

物体因温度改变而发生的膨胀现象叫“热膨胀”。通常是指外压强不变的情况下，大多数物质在温度升高时，其体积增大，温度降低时体积缩小。也有少数物质在一定的温度范围内，温度升高时，其体积反而减小。在相同条件下，固体的膨胀比气体和液体小得多，直接测定固体的体积膨胀比较困难。但根据固体在温度升高时形状不变可以推知，一般而言，固体在各方向上膨胀规律相同。因此可以用固体在一个方向上的线膨胀规律来表征它的体膨胀。

仪器概述

本实验通过蒸汽给样品铜管、铝管加热，由千分尺直接测量出实验样品的微小伸长量，实现对金属线膨胀系数测定的一种教学实验仪器。该仪器由蒸汽发生器、金属样品管、温度传感器和微小位移传感器组成,以稳定的降温温度来动态地测量样品的微小变化量，由2个数显表来实时显示样品温度和微小位移，并且可以采用数字传感器来实时地动态地记录位移和温度的变化曲线。

仪器特点

1. 实验装置设计形象直观，便于学生理解线膨胀系数的测量原理。配有透明的亚克力保护罩，既可以直观的观察实验的工作状态，还可以有效地避免高温烫伤的风险。

   

2. 直接采用国标铂电阻传感器PT100测定温度，温度直接读数，提高了测试精度消除了热电偶精度不高给实验带来的误差。

3. 采用最小精度为0.001mm的位移传感器测量，从而精确测定金属管的线膨胀系数（伸长量）。

4. 采用蒸汽加热，便于实验管理，并且安全、可靠；

5. 测量介质：紫铜管、黄铜管、铝管，测量相对误差≤5%。

6. 便捷的数据采集接口：实验电源配置2个模拟数据采集接口，可以连接电压传感器和PASCO数据采集软件，可以实时地采集大量的数据来分析测试结果，方便、快捷、高效地完成实验内容。

实验内容及典型数据

实验：三种不同的样品（紫铜、黄铜、铝）的热膨胀系数

部件清单

金属热膨胀系数实验仪   BEM-5721   

金属热膨胀系数测试样品支架   BEM-5723   

蒸汽发生器   BEM-5724   

铂电阻PT100   BC-101542   

位移传感器0-10mm   BC-105242   

连接导线, 0.8m, 红   BC-105084   

连接导线, 0.8m, 黑   BC-105083   

电源线   BC-105075   

用户手册   CD-M-BEX-8105B   

数字化实验选配件

UI-5400    Capstone数据采集软件

PS-3211    无线电压传感器　【2】