FD-TC-B型导热系数测定仪产品说明书(2)

转换至b = =· =，用户可以设定控制温度。设置完成按“确定”键，加热盘即开始加热。右边显示散热盘的当时温度。

(4) 加热盘的温度上升到设定温度值时，开始记录散热盘的温度，可每隔一分钟记录一次，待在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。 (5) 按复位键停止加热，取走样品，调节三个螺栓使加热盘和散热盘接触良好，再设定温度到80C，

物理设计性实验

加快散热盘的温度上升，使散热盘温度上升到高于稳态时的 2值20C左右即可。

(6) 移去加热盘，让散热圆盘在风扇作用下冷却，每隔10秒（或者30秒）记录一次散热盘的温度

示值，由临近 2值的温度数据中计算冷却速率

t

。也可以根据记录数据做冷却曲线，用

2

镜尺法作曲线在 2点的切线，根据切线斜率计算冷却速率。

(7) 根据测量得到的稳态时的温度值 1和 2，以及在温度 2时的冷却速率，由公式

mc

t

【注意事项】

2

4hB1

计算不良导体样品的导热系数。

(2RP 2hP)( 1 2) dB2

(Rp 2hP)

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、散热盘充分接触；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，注意不要中间有空气隙；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，减小样品侧面与底面的放热比，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。 【实验数据】（注：以下数据不作为仪器验收标准，仅供实验时参考） 样品：橡皮； 室温：20C；

散热盘比热容（紫铜）：C=385J/(Kg K)； 散热盘质量：m 891.42g； 散热盘厚度hP(多次测量取平均值)：

表1 散热盘厚度（不同位置测量）

所以散热盘P的厚度：hP＝7.66mm； 散热盘半径RP(多次测量取平均值)：

物理设计性实验

表2 散热盘直径（不同角度测量）

所以散热盘P的半径：RP＝65.00mm； 橡皮样品厚度hB（多次测量取平均值）:

表3 橡皮样品厚度（不同位置测量）

所以橡皮样品的厚度：hB＝8.06mm； 橡皮样品直径dB（多次测量取平均值）:

表4 橡皮样品直径（不同角度测量）

所以橡皮样品的厚度：dB＝129.02mm；

稳态时(10分钟内温度基本保持不变)，样品上表面的温度示值 1 80.2 C,样品下表面温度示值 2 45.0 C；

每隔10秒记录一次散热盘冷却时的温度示值如表5：

表5 散热盘自然冷却时温度记录

作冷却曲线得到：

物理设计性实验

图2 散热盘冷却曲线

取临近 2温度的测量数据求出冷却速率将以上数据代入公式（6）计算得到：

t

（或者用镜尺法求出冷却速率） 0.040C/S。

2

t

2

4hB1

(2RP 2hP)( 1 2) dB2

65.00 2 7.664 8.061

32

2 65.00 2 7.6680.2 45.0 (129.02 10)

(Rp 2hP)

891.42 10 3 385 0.040 0.13W/m K

查阅相关资料知，

W/(m K)。 橡皮在20C的条件下测定导热系数为0.13~0.23

【思考题】

1． 应用稳态法如何是否可以测量良导体的导热系数？如可以，对实验样品有什么要求？实验方法

与测不良导体有什么区别？

2． 什么是镜尺法？镜尺法画切线利用了什么原理？ 【参考资料】

1 贾玉润 王公治 凌佩玲：大学物理实验 上海：复旦大学出版社，1986：171－173 2 陆申龙 郭有思：热学实验 上海：上海科学技术出版社1985：197－201

物理设计性实验

上海复旦天欣科教仪器有限公司

FD-TC-B型 导热系数测定仪

装 箱 清 单

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生产日期： 年 月 日

二零零五年三月修订