论文金属线胀系数测量实验数据处理分析是关于线胀系数方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关线胀系数名词解释论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
固体因受热而引起线度变化的现象被称之为线膨胀.金属的温度变化不大时,其长度随温度的形变呈线性关系,我们称之为金属线性膨胀.在相同的条件下,不同的金属膨胀的程度不同,所以人们用金属线胀系数的大小来表示金属在受热时膨胀的程度.金属线性膨胀在生活中是容易被忽视的物理量,但是在生活中它扮演着不可忽略的角色,金属线性膨胀现象发生在各处,大到钢架结构的摩天大楼小到手机手表,这些都不可忽视金属的线性膨胀.为了让学生更好地理解和掌握这一物理现象,一般力学实验中都开设此题目.由于物体的线胀系数小,因此测量时需要考虑很多因素,除此之外数据处理方法的不同也会导致结果的精确度不同,而对于金属线胀系数的测量有很多人做了研究,针对金属线胀系数测定实验进行多种数据处理然后运用标准不确定度对比,于是本人参考了许多关于金属线胀系数和数学方面的文章还做了认真的实验才写了这篇论文.论文 绍了实验装置和实验原理,运用作图法处理实验数据,再用不确定度评价准确度.
1.实验装置
本次实验用到的仪器有线胀系数测定仪（电加热）,光杠杆,尺度望远镜,温差电偶,灵敏电流计,钢卷尺,热电偶定标线,待测金属棒.实验装置如图1：
2.实验测量原理简介
（1）金属受热长度变化规律
一般固体的长度随温度增高而增加,其长度l和温t之间的关系为l等于l0（1+αt+βt2+等）,式中l0为温度t等于0时候的长度,α,β,等是和被测物质有关的常数,各系数和α相比甚小所以常温下可以省略后面的高阶项.若设温度从t1升高至t2长度增加了δ.由于本实验对于温度要求是小范围变化的,公式（1）中的高阶项就可以省略掉得到简化式 l等于l0（1+αt）.
（2）不确定度
一个物理实验中数据处理很是重要,但是实验数据处理后的结果是否有实际意义,是否有它的价值这就要知道如何对实验结果进行评定.测量值和真实值之间的差值就是测量误差,随即成为了传统实验结果评定的主要讨论对象.由于真实值是被测量量的真实的理想值,永远无法测到,也就是说测量误差也是一个不可知的量,于是国际上广泛采用不确定度的概念来表示体系进行误差分析和实验结果的评定.测量不确定度分为A类标准不确定度,即uA（x）等于s（x）等于（xi-x）2n（n-1）和B类标准不确定度,即uB（x）等于Δ3不确定度的大小直接反映测量结果的好坏,不确定度越小,说明实验结果越接近真实值,越能反应被测量的性质.下面就用不确定度分别对作图法处理实验结果进行分析,在计算公式方面略有些不同,但是原理不变,下面数据处理时会说明.
3.实验数据处理及不确定度计算
（1）实验数据 经实验测得光杠杆前后足尖垂直距离d等于4.70 cm,光杠杆镜面到尺度望远镜直尺的距离D等于1.09 m,室温下金属原长l等于59.50 cm,实验数据组如下：
表1金属线胀系数实验数据
nai（cm）Δtinai（cm）Δti10.50092.1041.420.708.4102.3045.030.9015.6112.5048.841.1020.7122.7053.251.3026.0132.9057.261.5029.6143.1062.071.7033.9153.3065.081.9037.8163.5070.4（2）作图法数据处理
作图法是利用实验所得出的原始数据,通过正确的方法画出适合的图象,以图形的形式表达出所需的实验结果.顾名思义图象作图法在表现各个实验数据之间的相互关系方面是十分有优势的,它能清楚的展示出被研究各个数据的变化规律,比如说周期性、转折点、极值、交点等.但是作图法也有它不可避免的缺陷,作图精度的选择,人眼的误差等等都会造成很多误差,所以作图法在实验初期判断猜想,判断数据形势等方面比较实用而在数据精算方面还是不太适合,下面是用作图法处理光杠杆法测量金属系数的处理过程.
根据上面的实验原始数据以ai为纵坐标,单位为cm；以Δti为横坐标,单位为℃得到以下图象,通过图象可以取出两点A（30,1.5）,B（50,2.6）,a1等于0.5,有图象所得出的数据可以求出斜率B的大小：B等于2Dlαd等于2.6-1.550-30等于0.055,α等于Bd2Dl等于1.99×10-5℃-1
（3）不确定度计算
在用作图法处理数据时候,这些误差均由坐标的最小分度反映出来.尺度望远镜的极限误差为Δa等于0.1 cm,而对照表的极限误差为Δt等于0.2℃,取点（30,1.5）,a1等于0.5 cm.a和Δt的不确定度分别为：uΔt1A等于uΔt1B等于0.23等于0.115、uaA等于uaB等于0.13等于0.058.
则uΔt1C等于0.16而uaiC等于0.08由直接测量标准不确定度
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参考文献：
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