测量康铜丝的杨氏模量和泊松比讲义

测量康铜丝的杨氏模量和泊松比讲义

ID:13962053

大小:84.00 KB

页数:6页

时间:2018-07-25

测量康铜丝的杨氏模量和泊松比讲义_第1页
测量康铜丝的杨氏模量和泊松比讲义_第2页
测量康铜丝的杨氏模量和泊松比讲义_第3页
测量康铜丝的杨氏模量和泊松比讲义_第4页
测量康铜丝的杨氏模量和泊松比讲义_第5页
资源描述:

《测量康铜丝的杨氏模量和泊松比讲义》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库

1、Readme1、怎么分小组?前一半同学为第一小组,第一次在403室完成1~3、8项实验内容,另一半为第二小组,第一次在409室完成1、4~8项内容,一周后对调实验室。若这组同学£10人,则不分小组,第一次在403室,第二次在409室。实验设备1人1套。2、怎么预习本实验?简写,通常一页纸。3、怎么操作?本实验的注意事项和操作技巧较多,关键的要点有:(1)勿碰金属丝(一进门就将书包等物放在桌旁的地上,以免挂断细丝);(2)静下心来,边思考,边动手。4、怎么处理数据?只需要处理实验内容中标“©”号的部分。5、关于实验报告。两周合写一份报

2、告,这份报告应包含:1份预习报告、2份经签字的实验原始数据、1份数据处理。测量康铜丝的杨氏模量和泊松比一、基本原理1、金属丝的杨氏模量与泊松比杨氏模量是材料的重要力学参数,反映了材料抵抗形变能力的大小。拉力F与丝的原始横截面A之比定义为应力,伸长量与丝的原始长度L之比定义为纵向线应变。在弹性范围内,应力与应变满足胡克定律:(1)其中E为材料的杨氏模量。式(1)中只考虑了材料的微小纵向应变,忽略了横向变化。横向变化量与丝的原始横向长度d之比定义为横向线应变。在实践中,纵向拉伸应变还会导致横向收缩应变。实验表明,在材料弹性范围内,横向线

3、应变与纵向线应变之比为常数:(2)(2)式中的负号表示纵向拉伸导致横向收缩,μ为横向变形系数或称泊松比。2、非平衡电桥非平衡电桥与传感器配合使用,可测量温度、应力、位移等物理量。图1为非平衡电桥的原理图,其中电阻箱R1、R2、R3为电桥的三个臂,电阻箱R4与金属丝电阻Rs串联构成第四臂,R0为电位器,C是滑动头。当电桥平衡时:  图1非平衡电桥任意桥臂阻值变化时,电桥将偏离平衡位置。金属丝受到拉伸引起电阻变化,当R4+Rs的相对阻值变化量小于1%时,桥电压Ug(即D、E之间的电压)与该桥臂的电阻变化量近似满足线性关系:       

4、   (3)即将电阻的微小变化量转化成直流电压信号进行测量。本实验的研究对象为康铜丝。二、待研究的问题1、测量康铜丝的杨氏模量;2、忽略拉伸过程中康铜丝电阻率的变化,利用非平衡电桥测量康铜丝相关物理量的变化,进而计算其泊松比。三、实验仪器序号设备名称数量1康铜丝(已焊接两根导线)12木支架(已装配电位器、开关、电桥盒等)13卷尺(最大允差2.0mm)14JCD3型读数显微镜(最大允差0.015mm)15读数显微镜垫块16ZX38A/10型交直流电阻箱(0.1级)17KEITHLEY台式万用表(使用方法见附录)18低压钠灯(双线平均波

5、长l=0.5893mm)及电源19钠灯木垫块110甲电池(~1.5V)111玻璃片212砝码托盘(质量标注于底部)113增砣砝码(100克)1014LED灯115导线8四、实验内容与要求(前一半同学第一次在403室完成1~3、8项实验内容,后一半同学第一次在409室完成1、4~8项内容,一周后对调实验室)1、调整高度调节螺栓,使木支架平衡,康铜丝与桌面平行,距桌面77mm。2、利用所给设备搭建一套干涉法测量康铜丝直径的装置,看到干涉条纹后,请报告教师,确认干涉条纹的效果。要求:干涉条纹与劈尖顶端保持平行。本步骤的操作具有较大的挑战性

6、,请静下心来认真调节。(1)观察45mm范围内的所有干涉条纹,简要描述在整个范围内干涉条纹的分布特点。(2)说明上述现象的原因。©(3)为了提高测量康铜丝直径的精度,应测什么区域的条纹?©3、测量康铜丝的直径d(实验原理参考附录1)(1)要求测量直径d的相对不确定度小于1.0%,请设计实验方案。提示:参考一级实验《单摆测重力加速度》的设计方法,给出各参数的极限不确定度,说明用什么工具测量。(2)根据设计方案测量实验数据。(3)计算康铜丝的直径d。©注意:(1)读数显微镜较沉重,搬运时若有困难,请向老师求助,以免摔坏仪器;(2)调节读

7、数显微镜时要特别小心,避免碰触康铜丝;(3)钠灯不能频繁开关,关闭钠灯电源后要等5分钟才能再次点亮。4、测量康铜丝的杨氏模量E1)设计实验方案,给出相关公式;2)根据设计方案操作实验,记录数据;3)求康铜丝的杨氏模量E(合肥地区重力加速度)。©5、按图1连接电路,建议分压UAC取0.3~0.5V(用KEITHLEY台式万用表监测,台式万用表的操作说明见附录2),以免康铜丝发热。6、用KEITHLEY台式万用表监测Ug。接通电路,待Ug示数稳定后,分别朝康铜丝上的两个焊接点哈气,并观察桥电压Ug的读数变化。1)描述哈气时读数的变化;2

8、)上述现象由什么效应产生?©7、确定康铜丝的泊松比μ1)设计实验方案,给出相关公式(忽略拉力对金属丝电阻率的影响);2)根据设计方案操作实验,记录数据;3)确定康铜丝的泊松比μ。©注意:(1)尽量减小焊接的导线对康铜丝的应力作用,以免

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。