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1、不良导体 导热率的测量,大学物理实验,编制：郑小秋 缪萍,预备知识,实验原理,操作指南,基本要求,简介,简 介,热导率（导热系数）是反映材料导热性能的物理量。在科学实验和工程技术中对材料的热导率常用实验的方法测定。大体上分为稳态法和动态法。本实验采用稳态法测量不良导体热导率。通过实验我们可以加深对热传导规律的理解，体会使用参量转换法的设计思想，掌握用温度传感器测量的方法。,返回,预备知识,热传导定律:如果热量沿着x方向传导，那 么在x轴上任意位置x0处取一个垂直截面S （如图），以 表示在x处的温度梯度，以 表示在该处传 热率（单位时间通 过截面S的热量），,式中负号表示热量从高温区向低稳区传
2、 导（即传导的方向与温度梯度的方向相 反）。式中比例系数极即为热导率，亦 称导热系数。,那么热传导定律可以表示成,返回,设计思路,本实验的关键是给样品造成一个稳定的传热状态（如图）在此状态下，温度梯度,T1、T2是样品上下表面的稳定温度，h是样品的厚度。,样品的传热速率,热导率,返回,操作指南,一、实验装置,测温电路,AD590,5K,测量端,二、操作步骤,1.用游标卡尺测量样品和铜板的几何尺寸。 2.安装仪器，连接电路。 3.接通电源，加热。将输出电压调至180V，每隔3分钟读一次温度数值 和 ，若在5分钟内，样品上下表面的温度基本保持不变，可认为达到稳定传热状态，记下此时的 和,4.抽出样
3、品，让加热筒贴近散热盘继续加热待下铜板的温度上升到比 T2高10左右，移去加热筒，让下铜板自然冷却，每隔30秒记录一次温度值，直至下铜板温度降到比T2低10左右。,返回,三、注意事项,1.实验过程中不要接触红外灯和加热筒，以免烫伤。 2.电源加热电压不要超过200V，以免烧焦样品。 3.测温电路电源电压一般不超过5V，否则可能烧坏AD590。,返回,基本要求,一、数据记录,散热铜盘质量m=_Kg 黄铜的比热c=_ 稳定状态时T1=_， T2=_,样品尺寸,t(s),T(K),1,2,3,4,5,6,7,8,散热铜板冷却过程,二、要求,1.用作图法求出散热铜板的冷却速率。 2.计算样品的热导率，并与标准值比较。,0：热导率的参考值（273K）时， 0=0.140W/(mK),返回,再见,