杨氏模量实验报告模版

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1、南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：金属丝杨氏模量的测定学院：专业班级：学生姓名：学号:实验地点：—座位号：实验时间：—、实验目的：1.学会测量杨氏模量的一种方法，掌握“光杠杆镜”测量微小长度变化的原理；2.学会用“对称测量”消除系统误差；3.学会如何依实际惜况对各个测量量进行误差估算；4.练习用逐差法、作图法处理数据。二、实验原理:在外力作用下，同体所发生的形状变化称为形变。它可分为弹性形变和槊•性形变两种。木实验屮，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

2、原状。最简单的形变是金属丝受到外力后的伸长和缩短。金属丝长厶，截面积为S,沿长度方向施力F后，物体的伸长△厶，则在金属丝的弹性限度内，有：L我们把Y称为杨氏弹性模最。如上图:L三、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、祛码）、钢卷尺（0-200cm,0.1cm）、游标卡尺（0-150mm,0.02mm）＞螺旋测微器（0-25mm,0.01mm）四、实验内容和步骤：＜一＞仪器调整1、杨氏弹性模量测定仪底朋调节水平；2、平而镜镜而放置与测定仪平而垂直；3、将望远镜放置在平而镜正前

3、方1.500-2.000m左右位置上；4、粗调望远镜：将镜面屮心、标尺零点、望远镜调节等高，望远锐的缺口、准星对准平面镜屮心，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，调节冃镜焦距能清晰的看到叉丝；6、调节叉丝在标尺0刻度±2c〃以内，并使得视差不超过半格。＜二＞测最1、下无挂物时标尺的读数4°；2、依次挂上1焙的祛码,七次，计TAl,A2,A3,A4,A5,A6,A7；依次取下1焙的硅码，七次,计下A],每，人3，人4，人5，人6，人7；4、用米尺测量出金属丝的氏度厶（两卡口之间的金属丝

4、）、镜而到尺子的距离5、用游标卡尺测量出光杠杆b、用螺旋测微器测量出金属丝直径〃。＜三＞数据处理方?一逐差法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：刁_4_人0）+（生_人1）+（人_每）+（人7_人3）_43.注：上式中的灭为增重4£g的金属丝的伸长最。五、实验数据与处理：(1)数据的记录■1mi(kg)加祛码A(xl0~2m)减祛码A'(xl0~2m)平均值A(xl0~2m)A=A+4-A(xl0_

5、2m)不确定度01230.0001.0002.0003.0000.810.04-0.82-1.710.84-0.02-0.80-1.720.820.01-0.81-1.715-3.32-3.26-3.215-3.10A；=3.23xl0~2mA45674.0005.0006.0007.000-2.49-3.20-4.02-4.81-2.51-3.30-4.03-4.82-2.50-3.25-4.025-4.815A=A±A-=(3.23±0.06)xlO~2m/1直未加载(xlO3m)加满S(xlO3m)平均值

6、0.600xl0~3md1：0.6010.6010.5990.599d中0.6010.6010.6000.600不确定度：Aj=O.(X)6x10-3md下0.6020.6010.5960.598d=d±心=(6.00±0.06)x104m其他数据螺旋测微器零点读数：0.000xl0'3m;游标卡尺零点读数0.00xl0-3m标尺到镜子距离£>=(1.4230±0.0005)m钢丝长度L=(7.600±0.005)xl0_1mb=(8.042±0.002)xl0-2m结果表达E=(2.91±0.13)x10"N

7、/m2相对不确定度：6.3%百分差：一0.5%六、误差分析：1.误差主要取决于金属丝的微小变化量和金属幺幺的直径，由于平台上的圜柱形卡头上下伸缩存在系统误差，用望远镜读取微小变化量时存在随机误差。2.实验测数据时，由于祛码的摇晃使得金属丝没有绝対静止，读数时存在随机误差。3.测量金属丝直径时，由于存在椭圆形，故测出的直径存在系统误差和随机误差。4.测量D时米尺没有拉水平，测量L时米尺没有铅垂导致谋差存在。5.测量X时，由于作垂线没冇完全的垂直，导致X值的测量存在误差。七、思考题:八、附上原始数据: