第五届大学物理综合设计与科技创新竞赛论文

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1、----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方重庆交通大学第五届大学物理综合设计与科技创新竞赛活动论文标题：对拉伸法测量杨氏模量的改进学院：交通运输学院专业班级：交通运输卓越二班姓名：陈强学号：631205020402学号：学号：指导教师：夏川茴教师联系电话：----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------

2、------文档下载最佳的地方日期：2013年10月28日对静态拉伸法测杨氏模量实验的改进陈强（交通运输学院12级交通运输卓越二班重庆400074）摘要：简要对静态拉伸法测量杨氏模量（Young'smodulus）进行了改进。介绍了在改进静态拉伸法测杨氏模量方面所涉及的实验意义、实验原理实验装置以及实验中的若干问题。关键词：侧向拉伸、力三角、千分表、杨氏模量引言杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的重要物理量，是工程技术上极为重要的常用参数，是工程技术人员选择材料的重要依据之一。对于材料杨氏弹性模量的测定，现在

3、国际已有非常完善成熟的测法，而对普通的生产、教学，还沿用相对落后的静态拉伸法。在用拉伸法测量杨氏弹性模量的实验中，我注意到：原本铁丝受力伸长的长度是极其微小的，利用光杠杆测量丝线伸长量则面临着一个操作复杂、测量误差较大等缺点。光杠杆在微小距离的测量中，其原理是利用镜尺装置将微小量△L放大倍数，其误差主要来自装置的安装、仪器误差和视差，而这些直接影响到最终的结果。本实验中弃用了光杠杆法，采用巧妙的几何思维并结合更为精密的千分表表测量拉伸量。正文1实验原理1.1固体在外力作用下将发生形变，如果外力撤去后相应的形变

4、消失，这种形变称为弹性形变。如果外力后仍有残余形变，这种形变称为塑性形变。应力：单位面积上所受到的力（F/S）。应变：是指在外力作用下的相对形变（相对伸长△L/L）它反映了物体形变的大小。----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方用公式表达为：=∗=;∆∆1.2本实验采用了力三角原理（如图一），选取粗细合理的钢

5、丝,用砝码通过定滑轮连接钢丝中点处，由于砝码重力，原本竖直的钢丝又中点处侧向一侧呈V型(如图)。由受力分析知道：当θ值很小（即拉伸量小）时，千分表测的值X远大于实际伸长量ΔL，由此给测量带来方便。通过计算可以得到在该拉力下钢丝的伸长量：2ΔL=2×22即为整个丝线的伸长量。1.3测出钢丝原长L，用游标卡尺测量钢丝直径d。处于自然伸直的钢丝两端固定在架子上，并按规定安装好千分尺，让铁丝中点穿过探杆上的孔，并加固在钢丝中点处。用一根合适长度的细轻绳子一头连接钢丝中点（与千分表探杆同），一头通过一个定滑

6、轮连接砝码盘。由于砝码的拉力，钢丝发生应变伸长（此时近似为钢丝发生长变），中点发生位移，呈小直三角形，同时拉动千分表。通过千分表测出中点位移x，已知钢丝原长L，砝码质量m，重力加速度g，钢丝直径d。此时由几何知识，22mg铁丝受到的拉力F==mg•可知：sinθ----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方22L×mg

7、×=22π2222th=2π2222实验器材及规格2.1合适长度25#钢丝一根千分表（0-10mm）千分尺（0-25mm）滑轮砝码两盒米尺及其他器材。3实验的开展3.1如图固定好铁丝上端（附属设施略）和滑轮，使铁丝处于自然长度伸直，穿过千分尺拉伸杆，此时固定好铁丝的下端。用米尺测出固定好----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需------

8、-------文档下载最佳的地方的铁丝长度L，用千分尺测量不同位置的直径d。求出钢丝直径的平均—值d。铁丝长度L多测量几次，取平均值。3.2测出铁丝中点并做好标记，调整千分表、中点、滑轮上边缘在同一水平线，接口固定好不能松动。千分表轴线与铁丝垂直。3.3再次调节千分表，向右轻微拉使其有起始读数。在左边线下挂上一个砝码m，轻轻放松，待所有装置稳定时读下千分表的示数。在此基础上在加一个砝码，再次