[实用新型]一种教学用测定金属热膨胀系数的实验仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实验仪器，具体为一种教学中用于测定金属热膨胀系数的实验仪。

背景技术

    目前物理实验教学中，通常采用测定金属受热膨胀时的线胀系数来研究物质热膨胀的规则。早期实验经常通过水蒸气加热金属试样，由于存在诸多不便，现已基本放弃不用。目前多采用的测定方式为将试样置于仪器加热管内并通入热水加热，金属试样受热后产生微小长度变化，然后采用千分表或光杠杆进行测量；此方法的其缺点是热水温度不能超过100度，加热幅度不大，因此使得试样受热后的热膨胀长度较小，影响测量精度的提高。此外这类实验仪器购置一段时间后，水的出入口处和试样穿出加热管处都容易漏水，且由于加热管长度限制，试样的长度选取范围一般较小，且试样种类通常只能是单一种类。而且平卧结构的仪器其外壳和试样支架等部件在加热时温度也会有所上升，引起长度的双向膨胀，其中与试样膨胀相反方向的膨胀，会抵消试样的一些膨胀，造成测定结果产生一定的误差。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种使用更为方便、测定金属热膨胀系数结果更加精确的实验仪器。

    为解决上述问题，本实用新型提供了一种教学用测定金属热膨胀系数的实验仪，包括一长方体机匣，机匣的一端连接有一限位块，所述限位块质量大于等于200g，机匣的另一端下部设有至少一个滚轮，同时机匣内下方设有一根加热管，加热管上方设有一材质为铝或铝合金的导热槽，所述导热槽下方开有一条大凹槽，加热管通过大凹槽与导热槽相互卡合；导热槽上方开有一条小凹槽，所述小凹槽靠近限位块的一端设有定位销。

    进一步，所述限位块的下方还粘有高摩擦系数的薄层物料。

    本实用新型的有益效果在于：本实用新型针对现用仪器存在的上述缺陷和不足，以电加热管加热，将热量传至一个用铝或铝合金制成的导热槽上，利用铝的高导热性和大比热容，使导热槽的温度均匀和稳定。在导热槽上部开设有一条小凹槽，小凹槽内可以紧贴排列的方式，嵌入数种不同材质细长试样。其优点如下：1、试样的长度可以取较大值，达到现用仪器试样的1.5—2倍；2、试样紧贴导热槽，测定时可认为导热槽的温度即为试样的温度，便于测定；3、试样加热可达150℃，升温幅度约为现用仪器的2倍，可较为精确的测定出金属热膨胀系数。4、本装置在机匣的一端连接有一限位块，限位块直接置于实验台上，增加试样固定端机匣底板的摩擦系数，机匣的另一端设有摩擦阻力较小的滚轮。当机匣受热膨胀时，因一端阻尼很大，一端阻尼很小，机匣自然向阻尼小的一端膨胀，减少双向膨胀带来的实验误差，从而提高了测量精度。

附图说明

下面结合附图就本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型的内部结构示意图；

图2是本实用新型的外部结构示意图。

具体实施方式

参照图1所示的一种教学用测定金属热膨胀系数的实验仪，包括一长方体机匣5，机匣5的一端连接有一限位块8，所述限位块8质量为200g，限位块8下方粘有高摩擦系数的薄层物料，机匣5的另一端下部设有一个滚轮9，机匣5内下方设有一根加热管1，加热管1上方设有一材质为铝或铝合金的导热槽2，导热槽2下方开有一条大凹槽6，加热管1通过大凹槽6与导热槽2相互卡合；导热槽2的上方开有一条小凹槽7，小凹槽7内可以紧贴排列的方式，嵌入数种不同材质细长试样3，小凹槽7的一端设有定位销4，通过此定位销4将试样3的一端固定在导热槽2上，试样3的另一端可随温度升高自由膨胀。

测定时，因导热槽2与试样3紧密贴合，即可认为导热槽2的温度与试样3的温度相同，采用温度传感器测定导热槽2的温度，并通过读数显微镜测定试样3在相应温度的热膨胀长度；同时可在试样3上不同长度的部位，用凹口或颜色作为长度标记，即可测出试样3在不同温度时的热膨胀长度变化，进而推算出试样3的热膨胀系数。

以上所述，仅为本实用新型较佳具体实施方式，但本实用新型保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此本实用新型保护范围以权利要求书的保护范围为准。