底面和散热盘直接接触。当散热盘的温度上升到高于
稳态的VT2值0.3 mV左右后，再将加热盘移开，让散 热盘自然冷却，每隔30秒记下散热盘的VT2值，根据 测量值计算出散热速
散热速率：
时间（s） 0 VT3
（mV）
30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
6、测定样品盘和散热盘的直径及厚度。
用游标卡尺测量样品盘的直径DB和厚度 hB，各测量3次。 用游标卡尺测量散热盘的直径DP和厚度 hP，各测量3次。（来的较早的同学此 项工作可实验开始前先做）
7、用电子天平测量散热盘的质量mP。
注意事项
1、热电偶丝较细，应尽量避免弯折。 2、热电偶测温点必须与被测物体接触良好。 3、实验中加热盘、样品、散热盘等温度比较高， 注意避免烫伤。
1、学习用稳态法测量物体的导热系数。 2、学习利用物体的散热速率来求传热速率。 3、学会用热电偶测量物体的温度。
二、实验仪器
TC-3型固体导热系数测定仪（包括以下四个部分： 热源、样品架、测温部件、计时装置）、游标卡 尺、电子天平、制冰机。
带电热板 的发热盘
样品盘
散热盘
温差电 偶
杜瓦瓶

加热选 择开关
4、大约加热40分钟后，传感器读数基本不再上升 时，每隔3分钟记录VT1和VT2的值。
稳态时加热盘和散热盘的VT1和VT2示值表
时间（min） 0 3 6 9 12 15 18 VT1（mV） VT2（mV）
5、测定散热盘在稳态值T2附近的散热速率。戴上隔 热手套，移开加热盘，取下样品盘，并使得加热盘的
2、在杜瓦瓶中放入冰水混合物（冰可能多一 些），将热电偶的冷端（黑色）插入杜瓦瓶中。 再将热电偶的热端（红色）分别插入加热盘和散 热盘侧面的小孔中。连接好热电偶。
3、接通仪器电源，将加热开关打向“3”档， PID温度传感器设置上限温度为80 ℃。（注意：此 时热电偶的示值在3.20 mV左右。）当温度升到接 近80 ℃时，再将开关打向“1”档。
导热系数的测定
物理实验教学中心
导热系数（热导率）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材料热导率。通过 实验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。
一、实验目的
Q t

m

c

T t

( Rp2 2 Rp hp ) (2 Rp2 2 Rp hp )
导热系数为：


m

c

T t

(Rp +2hp ) hb (2Rp 2hp ) (T1
T2
)


1 RB2
四、实验步骤
1、实验时，先将待测样品盘放置于加热盘下面， 用固定螺母固定于支架上，再调节三个调节螺丝， 使得样品盘的上下两个表面与发热盘和散热盘紧 密接触，但不能使样品盘形变。
传感器切 换开关
温度传 感器I
外接
温度传 感器II
三、实验原理
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 dT 表示在x处的温度梯度，以
dx
dQ 表示在该处传
dt
热率（单位时间通 过截面△S的热量），
那么热传导定律可以表示成
dQ dT ds
dt dx
式中比例系数即为热导率，亦称导 热系数。
本实验的关键是给样品造成一个稳
定的传热状态，在此状态下，温度梯度
为：
dT T1 T2 dx h
T1、T2是样品上下表面的稳定温度，h是 样品的厚度。
设:样品盘的半径为RB ，高度为hb； 散热盘的半径为RP ，高度为hP。
则稳态时铜盘的散热速率为：