導熱系數(shù)實驗報告

不良導體導熱系數(shù)的測量實驗內容：1、用游標卡尺測量A、B兩板的直徑、厚度（每個物理量測量3次）；2、正確組裝儀器后，打開加熱裝置，將電壓調至250V左右進行加熱至一定溫度；3、將電壓調至125V左右，尋找穩(wěn)定的溫度（電壓），使得板上下面的溫度（電壓）10分鐘內不變化，記錄穩(wěn)定的兩個電壓值；4、直接加熱A板，使得其溫度相對于T2上升10度左右；5、每隔30s記錄一個溫度（電壓）值，取相對T2最近的上下各6個數(shù)據(jù)正式記錄下來；6、整理儀器；數(shù)據(jù)處理。實驗數(shù)據(jù)：幾何尺寸測量：直徑（mm）厚度（mm）序號123123A板（銅）132.10132.08132.089.909.909.90B板（橡膠）128.80128.84128.827.607.607.58表一：A、B板的幾何尺寸測量結果A質量m=1136.6g,熱容c=0.3709kJ/kgK。穩(wěn)定溫度（電壓值）：T1：2.93mVT2：2.29mV降溫過程數(shù)據(jù)見原始數(shù)據(jù)A盤自由散熱過程中：123456T（mV）2.422.392.372.342.312.29789101112T（mV）2.262.242.202.182.162.14表二：自由散熱溫度（最接近T2的12個）數(shù)據(jù)處理：將導熱系數(shù)的公式變形為A盤直徑的平均值B盤直徑的平均值A盤厚度的平均值B盤厚度的平均值利用ORIGIN作圖得到dV/dt：圖一：A盤散熱過程線形擬合圖LinearRegressionforData1_B:Y=A+B*XParameter Value Error------------------------------------------------------------A 2.44364 0.00306B -8.64802E-4 1.3869E-5------------------------------------------------------------R SD N P-------------------------------------------------------------0.99872 0.00498 12 <0.0001------------------------------------------------------------從中得到dV/dt=0.86×10-3mV/s于是計算有：測量列DA的標準差為取P=0.68，查表得t因子tP=1.32，那么測量列DA的不確定度的A類評定為儀器（游標卡尺）的最大允差Δ儀=0.02mm，人讀數(shù)的估計誤差可取為Δ估=0.02mm（一格），于是有游標卡尺為均勻分布，取P=0.68，故DA的不確定度的B類評定為于是合成不確定度類似可以計算得（P均為0.68）：U（DB）=0.03mm，U（hA）=0.02mm，U（hB）=0.02mm。對于電壓V的測量，由于在10min內允許0.01mV的波動，那么就認為U（V1）=U（V2）=0.01mV（均勻分布）。根據(jù)ORIGIN作圖結果有U（dV/dt）=1.39×10-5mV/s。由計算公式以及不確定度的傳遞規(guī)律，有整理后就得到（P=0.95）于是最終結果表示成誤差來源的具體分析見思考題。實驗小結：1、本實驗原理比較簡單，但是操作過程和數(shù)據(jù)處理比較復雜；2、實驗操作中應該注意用電安全，注意線路連接的準確性和穩(wěn)定性（插口是不是接觸良好），同時在使用熱源時也要防止燙傷；3、實驗過程中比較關鍵的步驟是尋找溫度（電壓）的穩(wěn)定值點，也就是達到熱平衡的點，尋找過程中應注意觀察T1、T2的變化情況；思考題：試分析實驗中產(chǎn)生誤差的主要因素。一般來講，熱學實驗中最大的誤差是熱量的耗散，這導致了在普通實驗條件下對于熱量的測定是很不準確的，這是一個很難避免的系統(tǒng)誤差。根據(jù)實驗過程和公式，知道實驗中由測量帶來的誤差會體現(xiàn)在對物體幾何尺寸的測量、溫度（電壓）的測定（此時把材料的質量、比熱容作為常量）、時間的測量上。根據(jù)最后的誤差傳遞公式，可以知道根號下各項中，數(shù)值最大的是關于V1、V2的一項，也就是對平衡溫度的測量；而對時間的測量上，誤差其實是很小的，因為降溫速率并不快，差幾秒去讀數(shù)，示數(shù)基本