用拉伸法测钢丝杨氏模量——实验报告

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1、金属丝杨氏模量的测定实验报告【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;【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)【实验原理】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

2、。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:()真实测量时放大倍数为4倍,即E=2E【实验内容】<一>仪器调整1、杨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

3、以内,并使得视差不超过半格。<二>测量1、记下无挂物时刻度尺的读数;2、依次挂上100g的砝码,8次,计下;3、依次取下100g的砝码,8次,计下n0‘,;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400g的金属丝的伸长量。【实验数据记录处理】【结果及误差分析】1.

4、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。附:真实数据图

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