教案 测量不良导体的导热系数
林一仙 一 实验目的
1、用稳态平板法测量不良导体的导热系数
2、用物体的散热速率求传热速率
3、掌握热电偶测量温度的方法 二 实验仪器
导热系数仪、杜瓦瓶,热电偶、FPZ-1型多量程直流数字电压表、游标卡尺、停表 三 实验原理
(一) 稳态平板法
QtQt12h
为热流量,λ为该物质的导热系数,也称热导率,h-样品厚度,
A-样品面积。所谓稳态指的是高温物体传热的速率等于低温物体散热的速率时,系统便处于一个稳定的热平衡状态。
(二) 实验装置及方法
Qt14h2d
2A- 加热铜盘,P-散热铜盘;d-样品盘的直径,h-样品盘的厚度; θ1-加热铜盘的温度,θ2-散热铜盘的温度。
(三) 冷却法测量散热铜盘的散热速率
∵ Qt散mcPdPdt ;
ddt 是曲线在θ2点的斜率,如下图 ∴ 4hmPcPddt
d212
四 教学内容与步骤
1、测量样品盘的厚度h和直径d,并记录散热铜盘的质量。
2、系统的调整,三个盘的顺序,固定的顺序,先固定加热盘,再用三个螺丝固定三个盘。用220V加热15分钟,同时将热电偶相应插入各个插孔。提问应该怎样判断热端冷端?应该怎样使用数字电压表?
3、提问:接下来应该做的实验内容是什么?稳态的测量,散热曲线的观测,各个详细的步骤可以看书。特别注意稳态的判断以及散热范围,风扇的开与关。 五 注意事项
1、数字电压表调零要用调零旋钮和调零开关
2、量程选择20mv
3、散热铜盘上的洞要与杜瓦瓶同侧 六 考核内容
1、预习报告内容是否完整,原理图、公式、表格等是否无误。
2、检查三个盘是否装好,热电偶是否接对,毫伏计是否调零。
3、检查实验数据是否有误。
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