實驗報告。
首先，實驗的目的。
本實驗的目的是確定金屬材料的膨脹係數，了解金屬在不同溫度下的熱膨脹特性，為材料科學、工程熱物理等領域的研究提供基礎資料。 通過實驗，培養學生的實驗操作技能和資料處理能力，加深對熱膨脹現象的理解。
二、實驗原理。
金屬的膨脹係數是乙個物理量，它描述了金屬材料的體積隨溫度變化而變化。 根據熱膨脹定律，金屬材料的長度、寬度或高度在均勻加熱時會按照一定的規律膨脹。 本實驗採用光學槓桿法測定了金屬的線膨脹係數。 當金屬受熱膨脹時，其長度δl的變化與溫度δt的變化成正比，比例係數為線膨脹係數。 數學表示式為：
l = λ t × l
其中 l 是金屬的原始長度。
3.實驗程式。
1.準備實驗裝置：光學杆、千分尺、公尺尺、烘箱、天平、待測金屬樣品（原長度和截面積已知）。
2.將金屬樣品的一端固定在公尺尺上，另一端與光學杆接觸鏡面。
3.將燈桿放在烤箱內，將烤箱溫度調節到預設值，並保持恆定溫度。
4.使用天平測量原始溫度m1下金屬樣品的質量並記錄資料。
5.加熱爐在記錄加熱過程中的溫度變化的同時膨脹金屬樣品。
6.當金屬樣品達到設定溫度時，等待樣品冷卻至室溫。
7.使用天平測量冷卻後金屬樣品的質量m2並記錄資料。
8.測量從光學槓桿鏡到公尺尺上的金屬樣品的距離L1和L2（L1是原始長度）並記錄資料。
9.金屬的線膨脹係數是根據實驗原理的公式計算的。
10.整理實驗資料，撰寫實驗報告。
4、實驗資料分析與處理。
1.資料記錄：將實驗過程中測得的資料整理成**（見附表）。 這包括樣品質量 m1、m2、原始長度 l、加熱時溫度變化 δt、冷卻後的長度 l2 以及計算出的線膨脹係數。
2.資料處理：根據實驗原理公式，計算金屬的線膨脹係數。 將計算結果與理論值進行比較，分析誤差的原因。
3.資料圖表：將實驗資料繪製成圖表，直觀地顯示金屬線的膨脹係數隨溫度的變化趨勢。 通過圖表分析了解金屬在不同溫度下的熱膨脹行為。
5.實驗結論。
通過這個實驗，我們成功地確定了金屬材料的膨脹係數。 實驗結果表明，金屬材料在加熱過程中有一定程度的膨脹，其線膨脹係數隨溫度的公升高而增大。 與理論值相比，實驗測得的線膨脹係數存在一定誤差。 誤差可能是由測量裝置的精度問題、環境因素和人為錯誤引起的。 為了減少誤差，提高實驗的精度，可以採取以下措施：提高測量裝置的精度，改進實驗操作過程，取多次測量的平均值。 該實驗不僅幫助學生掌握了確定金屬熱膨脹係數的方法，而且培養了他們的資料處理和實驗操作能力。 通過對實驗結果的分析和討論，使學生對熱膨脹現象有了更深入的了解。 在未來的學習和研究中，學生可以將本實驗中學到的知識和技能應用到更廣泛的應用和探索中。