章韦芳 强晓明

合肥师范学院电子信息工程学院，安徽 合肥 230601

金属线胀系数的测定是大学物理实验中一个基本的热学实验。绝大多数物质受热都要膨胀，各种各样的工程结构如房屋、铁路、机械等。如果没有事先考虑到这一特性，则可能造成严重的后果[1]。因此，表征物质受热膨胀规律的热胀系数成为选用材料的一项重要指标。材料的线膨胀是材料受热膨胀时，在一维方向上的伸长。线胀系数是表征这一伸长性能的重要参数。

1 实验原理

在一定的温度范围内[2]，固体受热后，其长度都会增加，设物体原长为L，由初温t1加热至末温t2，物体伸长了△L，则有

上式表明，物体受热后其伸长量与温度的增加量成正比，和原长也成正比。比例系数αl称为固体的线胀系数。在金属的线胀系数测量实验中，主要的问题是怎样给金属棒升温和如何测准温度变化所引起的长度微小变化△L。迄今为止，出现过许多用不同加热方法、不同测量长度微小变化的方法组合成的实验仪。并且，随着科技和实验方法的发展，测量微小长和度温度的仪器也有很大的发展和改进，从而又出现了许多种用精密仪器测量长度微小变化和温度的金属线胀系数实验仪。总体分析，有以下几种不同的加热金属、测量长度微小变化和测量温度的方法。

2 实验方法分析

2.1 加热金属的方法

2.1.1 流水加热法[3]

在这种实验仪中，金属棒水平放置，采用恒温水进行加热。这种仪器在使用中由于水管老化等问题稍不注意就会漏水。……