用拉伸法测钢丝杨氏模量实验报告

发布 2019-05-08 17:20:55 阅读 6600

用拉伸法测金属丝的杨氏模量参考报告。

一、实验目的。

1.学会用拉伸法测量杨氏模量;

2.掌握光杠杆法测量微小伸长量的原理;

3.学会用逐差法处理实验数据;

4.学会不确定度的计算方法,结果的正确表达;

5.学会实验报告的正确书写。

二、实验仪器。

ywc-1杨氏弹性模量测量仪(包括望远镜、测量架、光杠杆、标尺、砝码)、 钢卷尺(0-200cm ,0.1 、游标卡尺(0-150mm,0.02)、螺旋测微器(0-150mm,0.

01)三、验原理。

在外力作用下,固体所发生的形状变化成为形变。它可分为弹性形变和塑性形变两种。本实验中,只研究金属丝弹性形变,为此,应当控制外力的大小,以保证外力去掉后,物体能恢复原状。

最简单的形变是金属丝受到外力后的伸长和缩短。金属丝长,截面积为,沿长度方向施力后,物体的伸长,则在金属丝的弹性限度内,有:

我们把称为杨氏弹性模量。

如上图:四、实验内容。

《一》 仪器调整。

1、氏弹性模量测定仪底座调节水平;

2、平面镜镜面放置与测定仪平面垂直;

3、将望远镜放置在平面镜正前方1.5-2.0m左右位置上;

4、粗调望远镜:将镜面中心、标尺零点、望远镜调节等高,望远镜的缺口、准星对准平面镜中心,并能在望远镜外看到尺子的像;

5、调节物镜焦距能看到尺子清晰的像,调节目镜焦距能清晰的看到叉丝;

6、调节叉丝在标尺以内,并使得视差不超过半格。

二》测量。1、 下无挂物时刻度尺的读数;

2、依次挂上的砝码,七次,计下;

3、依次取下的砝码,七次,计下;

4、用米尺测量出金属丝的长度(两卡口之间的金属丝)、镜面到尺子的距离;

5、用游标卡尺测量出光杠杆、用螺旋测微器测量出金属丝直径。

三》数据处理方法——逐差法。

1. 实验测量时,多次测量的算术平均值最接近于真值。但是简单的求一下平均还是不能达到最好的效果,我们多采用逐差法来处理这些数据。

2. 逐差法采用隔项逐差:

3. 注:上式中的为增重的金属丝的深长量。

五、实验数据记录处理。

金属丝伸长量:

金属丝直径:

标准值: 百分差:

六、结果及误差分析。

1. 光杠杆、望远镜和标尺所构成的光学系统一经调节好后,在实验过程中就不可在移动,否则,所测的数据将不标准,实验又要重新开始;

2. 不准用手触摸目镜、物镜、平面反射镜等光学镜表面,更不准用手、布块或任意纸片擦拭镜面;

3. 实验测数据前没有事先放上去一个砝码,将金属丝拉直,作为一个基准点;

4. 用游标卡尺在纸上测量x值和螺旋测微器测量读数时易产生误差;

5. 测量金属丝长度时没有找准卡口;

6. 米尺使用时常常没有拉直,且应该注意水平测量d,铅垂测量l;

7. 在加减砝码是应该注意轻放,避免摇晃。

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