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第37卷 第1期 2016年 1 月 計 量 學 報 ACTA METROLOGICA SINICA Vol. 37，№ 1 January，2016 doi：10. 3969 /j. issn. 1000-1158. 2016. 01. 07 銅線材熱膨脹系數的理論分析和實驗研究 劉建科， 崔永宏 （陜西科技大學， 陜西 西安 710021） 摘要：分析了面心立方結構晶體銅線材的熱膨脹系數隨溫度的變化關系。采用精密儀器 DIL402PC熱膨脹儀 測定了銅的熱膨脹系數， 得到在 100℃到 380℃之間銅的熱膨脹系數基本保持在 2. 0836 ×10 - 5 °℃，比通常實驗室 條件下測得的結果稍大。溫度大于 380℃時，銅的熱膨脹系數隨溫度呈線性增加。理論分析與實驗測定的結果基 本一致，說明應用此理論亦可以解釋其它面心結構晶體的熱膨脹系數。 關鍵詞： 計量學；熱膨脹系數； 銅線材； 面心
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1 實驗七：測量銅、鋼、鋁的線膨脹係數 前言：當我們在不影響相變化的情形下加熱，很多物質多多少少都會膨脹。增加 的熱將會使物質中原子振動的平均振幅增加 ，原子之間的平均距離也會增 加。 假設一個長Ｌ的物體，經過ΔΤ的溫度變化，如果ΔΤ是很小的，那麼長 度的變化ΔＬ跟ΔΤ是呈比例關係，數學式子如下：ΔＬ﹦αＬΔΤ 這裡的α是指線膨脹係數。 像不對稱的玻璃就沒有等向，鐵罐有不同的膨脹值取決於它所找的軸。 罐子也會隨溫度而變化 ，膨脹的程度不只是在於溫度的變化量， 也跟絕對 溫度有關。 在這個實驗中你將會測量銅、鋼、鋁的線膨脹係數α。因為這些物質是等 向的所以我們只需要在一維空間中測量。 步驟： 1. 測量銅管在室溫下的溫度 ，從螺絲釘那一端量到測量伸長量那一端的長度 （看 圖 1），並記錄在表 1。 2. 架設銅管在膨脹實驗的基座（如圖 2），用螺絲釘把銅管固定在實驗基座上， 並且將銅管另一
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