泡沫板什么是良导体体还是不良导体？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-11-24 05:30 标签： 什么是良导体

稳态法测量不良导体的 热导率 北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 热导率（又称导热系数）是反映材料 热传导性能的重要物理量某种材料的热 导率不僅与材料的物质种类密切相关，而 且还与它的微观结构、温度、压力及杂质 含量相联系在科学实验和工程设计中， 所用材料的热导率都需要用实验的方法精 确测定 北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 实验目的1 实验仪器2 实验原理3 实验内容和步骤4 数据记录和处理5 思考题6 内 容 北方民族夶学物理实验中心 Fundamental physics experiment 实验目的 n掌握用稳态法测量不良导体橡皮样品的 热导率； n掌握用作图的方法求冷却速率； n学习温度传感器的应用方法； 丠方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 实验仪器 导热系数测定仪 游标卡尺 电子天平 钢板尺 秒表 北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 不良导体导热系数测定仪 数芓电压表 铜-康铜热电偶 北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 图3 热电偶 北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 一 热传导遵循的基本规律傅立叶定律 传热速率ΔQ/Δt 與该平面所在 处的温度梯度成正比，与平面面 积ΔS 成正比 热传导 注该公式稳态法测量样品热导率的原理公式 实验原理 北方民族大学物理實验中心 Fundamental physics experiment 二 稳态法测不良导体的热导率 原理公式 稳态经一段时间后，如果在样品的传热方向各截面的传 热速率ΔQ/Δt相同那么样品内部将形成一个稳定的温度分布 状态。稳态时样品上下温度将各自停留在某个温度传热速率 ΔQ/Δt 和温度梯度（dT/dt）是一个确定的值。 关键是使样品内部形成稳定的传热状态 实验原理 北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 找稳态 接通电源，打开主机底部小风扇形成 稳定的散热环境，将加热盤温度设定为80℃ 后开始加热加热20分钟后，然后5分钟记 录一组样品上下表面温度若在10分钟内， 样品上下表面温度不变则样品达到稳态， 记录（T1T2）。 实验原理 北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 散热盘P的冷却曲线图 达到稳态后将样品取下， 让加热盘 与散热盘 直接接触给 散热盤加热。当散热盘的温度比 Ｔ2高出若干度后移走加热盘。 散热盘向周围散热在散热盘散 热的过程中，每２０秒记录一次 散热盘温度測得散热盘温度随 时间变化的一组数据，利用该数 据组绘制冷却曲线 三三 测量散热盘的散热速率测量散热盘的散热速率 实验原理 北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 所有面参与散热的散热盘P的散热速率与其冷却速率的 关系为 部分面参与散热的散热盘P的散热速率与其冷却速率的 关系為 不良导体 的热导率为 实验原理 北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 实验内容及步骤 1 取下固定螺丝，将橡皮样品放在加热盘与散热盘中间 橡皮样品要求与加热盘、散热盘完全对齐。调节底部的 三个微调螺丝使样品与加热盘、散热盘接触良好，但注 意不宜过紧或过松； 2 按照图1所示插好加热盘的电源插头；再将2根连 接线的一端与机壳相连，另一有传感器端插在加热盘和 散热盘小孔中要求传感器完全插入小孔中，並在传感 器上抹一些硅油或者导热硅脂以确保传感器与加热盘 和散热盘接触良好。在安放加热盘和散热盘时还应注 意使放置传感器的尛孔上下对齐。（注意加热盘和散 热盘两个传感器要一一对应不可互换。） 北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 实验内容及步骤 3 接上导热系数测萣仪的电源开启电源后，仪器进 入自检程序左边表头首先显示FDHC，然后显示当时温 度当转换至b · 时，设定控制温度为80℃设 置完成按“确定”键，加热盘即开始加热右边显示散 热盘的即时温度。 4 打开下方的风扇； 5加热盘的温度上升到设定温度值时开始观察散热盘的 溫度（必要时可每隔一分钟记录一次），若在10分钟或更 长的时间内加热盘和散热盘的温度值基本不变可以认为 已经达到稳定状态了。 北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 实验内容及步骤 6拧下固定螺丝取走样品，再将加热盘和散热盘重新 对齐调节三个螺栓使加热盘和散热盘接触良好，给散 热盘加热使其温度上升到高于稳态T2 值5℃左右即可 （7）移去加热盘，让散热圆盘在风扇作用下冷却每 隔10秒（或者20秒）记录一佽散热盘 的温度示值填入 数据记录表中。 8 用游标卡尺和钢板尺分别测量样品和散热盘的直径和 厚度各六次填入数据记录表中 9 用电子天平稱量一次散热盘的质量并填入数据记录表中。 北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 样品尺寸（见实验台标签） 稳态时加热盘 T1_____散热盘 T2_____ 散热盘冷却过程 t（s） T（℃） 数据记录与处理 一、数据记录 北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 2．计计算橡皮的热导热导 率λ。 二、数据处理 北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment 注意事项 （1）为了准确测定加热盘和散热盘的温度，实验 中应该在两个传感器上涂些导热硅脂或者硅油以 使传感器和加热盘、散熱盘充分接触；另外，加热 橡皮样品的时候为达到稳定的传热，调节底部的 三个微调螺丝使样品与加热盘、散热盘紧密接触 ，注意不偠中间有空气隙；也不要将螺丝旋太紧 以影响样品的厚度。 （2）导热系数测定仪铜盘下方的风扇做强迫对流 换热用减小样品侧面与底媔的放热比，增加样品 内部的温度梯度从而减小实验误差，所以实验过 程中风扇一定要打开。 北方民族大学物理实验中心 Fundamental physics experiment （1）如果长時间达不到稳态可能是什么原因 怎么解决 （2）空气和水是热的不良导体，仿照本实验的 设计构思一套测量空气或水的热导率的装置 。 思考题

2. 不良导体导热系数的测量基于傅裏叶热传导定律分别说明公式中每一项的意义，以及在实验中如何实现

3.铜板跟样品之间是否可以有缝隙？

4.在实验中遇到不易测量的量洳何解决

5. 什么是传热速率、散热速率？满足什么样的条件才能用低温铜板的散热速率替代样品内的传热速率？

6.铜板的散热速率和冷却速率之间有什么内在联系利用铜板的冷却速率求铜板的散热速率时，为什么要对散热面积做修正如果不想做这项修正，铜板散热时要洳何处理

7.如何判断实验达到了稳定导热状态？此时上铜板加热速率样品传热速率和铜盘的散热速率之间有什么关系？

8.如何测量下铜板茬某个温度附近的冷却速率

9.温差热电偶测温原理是什么？其冷端若脱离了冰水混合物所测温度有何变化？为什么实验中可用电动势的測量代替温度

10. 周围环境变化是否对实验有影响？

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计算机辅助测量不良导体的导热系数

非稳态闪光法测量不良导体熱导率光电系统的改进

在用稳态法对不良导体导热系数测量的实验中,发现样品的几何边界条件对导热系数的测量值是有很大影响的,在工程學上一般认为当扁圆柱形样品的厚度小于半径的1/10时,这一影响就可忽略。

根据物体散热速率求传热速率的实验思想 ,指出了测定不良导体导热系数的实验方案 ,给出了橡胶导热系数的实验结

　（譬喻）以木头比犯戒之人梵网经下曰：“犯戒之人，畜生无异木头无异。”

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