测杨氏模量预习报告

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1、谭善14级弘毅班2014301020106第二轮实验1用仲表泫测锏政的務氏撰量实臉報告杨氏模量，它足沿纵M的弹性模暈，也是材料力学屮的名词。1807年因英国咝生兼物理学家托马斯•杨（ThomasYoung，1773-1829）所得到的结果而命名。根裾胡克定律，在物体的弹性限度A,应力与应变成正比，比值被称为材料的杨氏模S，它是表征材料性质的一个物理景，仅取决于材料木5的物理性质。杨氏模景的人小标志了材料的刚性，杨氏模景越人，越不容易发生形变。测量杨氏模量的方法•-•般有拉伸法、梁弯而法、振动法、内耗法等，前两种又称静态法，振动法又

2、称动态法，另外还岀现了利用光纤位移传感器、莫尔条纹、电涡流传感器和波动传递技术（微波或超声波）等实验技术和方法测朵杨氏模M。木实验用的是静态法中的光杠杆法。—*实鏟S的（1）测定钢丝的杨氏模景；（2）掌握光杠杆的原理及其运用；（3）学会使用不同的方法处理数据，如逐差法、阁示法和敁小二乘法处理数据。实验主要仪器杨氏模景仪、光杠杆、望远镜、砝码、水准仪、螺旋测微器、待测钢丝、刚卷尺等。三、实駿原理杨氏模量仪1、形支在弹性限度内，材料的应力与应变之比为一常数，叫弹性模暈。条形物体沿纵14的弹性模量叫杨氏模量，用E来表示。钢丝的伸讼量与原

3、长之比^叫做胁变，使某一而积钢丝仲长一L距离所需力为F,那么，f叫胁强。A/F1TF胡口J定律得，一=a—，£=一，故£=——LSa5AL2、光杠杆原理w分■开始吋，平而镜M的法线ON在水平位置，那么标尺S上的标度线N发出的光经平而镜M的反射会进入望远镜，当加上mkg的砝码后，钢丝伸长AL,M转动一角度沒至ONS而0M的法线也转动同一角度。根据光的反射定徉nN2-N,A7Vtan汐=——，tan20=—:1=bBB有因为沒很小，^0=—,20=—bB消去队AL=因而测定b、B、AN便可测定AL8mgBLTrcPbNN成汉地K重力加

4、速度欠=9.794m5-2利用F=/?叹和£=L厂，那么，ESAL、实鍵内容与步骤1.调整好杨氏模量测量仪，使待测钢丝处于铅直状态，将光杠杆后足尖放在夹紧钢丝的夹具的小闕平台上，以确保钢丝因受力仲长时，光杆杆平側镜倾斜。在码钩上加一千兑砝码使钢丝拉直，记录此时上下夹头之I川的距离，此即为钢丝原长。2.光杠杆两前足放在平台H屮间的槽内，后足放在火头0的屮央，注意后足不能与钢丝接触。凋节平台上下位置，使光杠杆三足位于同一水平而P、j，让平而反射镜M与平台H大致对齐。2.调整望远镜。置望远镜和标尺于平則反射镜前方1.5-2.Om调节于同

5、一高度。先川眼晴找到像，调节H镜，使叉丝位于H镜的焦平血上，此时能看到清晰的叉丝像：调整望远镜上下、左右、前后及物镜焦距，直到在塑远镜中能看到清晰的直尺像。并「1.当眼睛上下移动吋，十字义丝与标尺像无相对移动。1.细心凋节光杠杆上平而镜的倾角及标尺的高度，使望远镜十字义丝的横线与标尺零度刻度线或称尺下方某一整数刻度重合。4、不动光杠杆系统。记录初始读数2V(＞逐个加砝码，每加1个，记下相应的直尺刻度值，直到?V7,再加1个砝码，但不记数裾，然后去掉这个砝码，记卜望远镜中直尺刻度值，此为/V7，逐个减砝码，每减1个，记下相应的直尺刻

6、度位，直到2.用米尺测虽平則镜到直尺的距离B;将光杠杆三足印在纸上，用游标卡尺测出b;川米尺测景钢丝长度U用螺旋测微器在钢丝的上、屮、下测量钢丝的直径d，毎部位纵、横各测―次。3.测量完毕，整理各鲎具和器；R。五、实验数搽表格及数探处理1、测S2W的表格测虽次数1破码质量/kg增砝码时减砝码时-N•+N.N.=—L•1oN./cmN/cmL/cmAN,=Ni+4-NiIcmA7V的标准偏差Icm00.000.050.031m()+m0.600.630.622m()+2m1.211.241.233m0+3m1.821.861.84

7、4m0+4m2.412.452.435m0+5m3.033.063.056m()+6m3.603.653.637m0+7m4.244.294.27平均值2.402.432.402.43A7V=2422、测钢丝直径螺旋测微器零点读数＜=-0.0040,测蚩次数123456平均值d1cm0.05110.05070.05070.05080.05110.0512d=0.0509d/cm0.0002-0.0002-0.0002-0.00010.00020.0003iy（Ad）2Sd=0.00023、钢丝原长£=65.60cm,Tlflf反

8、射镜与标尺之间的距离fi=122.4km4、测景光杠杆常数b测tt次数1234平均值b/cm7.2427.2367.2347.2405=7.238Ab0.004-0.002-0.0040.002实狯叙据处理1、求标尺的精度为0.lcm△（/、,=+