大学物理杨氏模量实验报告

《大学物理杨氏模量实验报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、大学物理杨氏模量实验报告篇一：大物仿真实验报告一-金属杨氏模量的测定大物仿真实验报告金属杨氏模量的测定化工12—、实验目的1、掌握用光杠杆测量长度微小变化量的原理和方法2、学会使用逐差法处理数据二、实验原理人们在研究材料的弹性性质时，希望有这样一些物理量，它们与试样的尺寸、形状和外加的力无关。于是提出了应力F/S（即力与力所作用的面积之比）和应变AL/L（即长度或尺寸的变化与原来的长度或尺寸之比）之比的概念。在胡克定律成立的范围内，应力和应变之比是一个常数，即（1）E被称为材料的杨氏模量，它是表征材料性质的一个物理量，仅与材料的结构、化学成分及其加工制造方法有关。某种材

2、料发生一定应变所需要的力大，该材料的杨氏模量也就大。杨氏模量的大小标志了材料的刚性。通过式（I）,在样品截面积S上的作用应力为F,测量引起的相对伸长量AL/L,即可计算岀材料的杨氏模量Eo因一般伸长量AL很小，故常采用光学放大法,将其放大，如用光杠杆测量AL。光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架，平面镜的镜面与三个足尖决定的平面垂直，其后足即杠杆的支脚与被测物接触，见图lo当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离AL时，镜面法线转过一个0角，而入射到望远镜的光线转过20角，如图2所示。当0很小时，（2）式中1为支脚尖到刀口的垂直距离（也叫光杠杆的臂长）。根据光的反射定律，反

3、射角和入射角相等，故当镜面转动0角时，反射光线转动2。角，由图可知（3）式中D为镜面到标尺的距离，b为从望远镜中观察到的标尺移动的距离。从（2）和（3）两式得到（4）由此得（5）合并（1）和（4）两式得2????????????Y=6）式中2D/1叫做光杠杆的放大倍数。只要测量出L、D、1和d（一系列的F与b之后，就可以由式（6）确定金属丝的杨氏模量Eo）及三、实验仪器杨氏模量仪、光杠杆和标尺望远镜、石去码、钢直尺、钢卷尺、螺旋测微计、游标卡尺、白炽灯四、实验过程与步骤1•调节仪器（1）调节放置光杠杆的平台F与望远镜的相对位置，使光杠杆镜面法线与望远镜轴线大体重合。（2

4、）调节支架底脚螺丝，确保平台水平，调平台的上下位置，使管制器顶部与平台的上表面共面。（3）光杠杆的调节，光杠杆和镜尺组是测量金属丝伸长量AL的关键部件。光杠杆的镜面（1）和刀口（3）应平行。使用时刀口放在平台的槽内，支脚放在管制器的槽内，刀口和支脚尖应共面。（4）镜尺组的调节，调节望远镜、直尺和光杠杆三者之间的相对位置，使望远镜和反射镜处于同等高度，调节望远镜目镜视度圈（4）,使目镜内分划板刻线（叉丝）清晰，用手轮（5）调焦，使标尺像清晰（图2）。2.测量（1）舷码托的质量为niO,记录望远镜中标尺的读数r0作为钢丝的起始长度。（2）在舷码托上逐次加500g祛码（可加到

5、3500g）,观察每增加500g时望远镜中标尺上的读数门，然后再将舷码逐次减去，记下对应的读数i,取两组对应数据的平均值。（3）用米尺测量金属丝的长度L和平面镜与标尺之间的距离D,以及光杠杆的臂长。五、实验数据记录1=40.5mm；D=52.6mm；L=100.7mm；d=0.292mm六、数据处理与结论将所得数据代入¥=2????????????Y=410.4N/mm2EN=411????

6、4/d=0.0040.092L=0.4/100.7=0.4%;ED=0.4/52.6=0.7;EY=EL+ED+2Ed+EN=5.8%故测量结果表示为：（410.4+23.8）N/

7、mm2E误差分析：测量数据较多，读数误差大。七、思考题1.利用光杠杆把测微小长度AL变成侧b,光杠杆的放大率为2D/L,根据此式能否以增加D减小L来提高放大率，这样做有无好处？有无限度？应怎样考虑这个问题？答：这样做的好处是可以增加放大倍数，但是这个仪器的要求是D>>R（D远远大于R），所以不能无限度增大篇二：杨氏弹性模量的测量实验报告中南大学大学物理实验杨氏弹性模量的测量实验报告234篇三：大学物理实验-拉伸法测钢丝的杨氏模量（已批阅）系学号姓名日期实验题目：用拉伸法测钢丝的杨氏模量13+39+33=85实验目的：采用拉伸法测定杨氏模量，掌握利用光杠杆测定微小形变地方

8、法。在数据处理中，掌握逐差法和作图法两种数据处理的方法实验仪器：杨氏模量测量仪(包括光杠杆，舷码，望远镜，标尺)，米尺，螺旋测微计。实验原理：在胡克定律成立的范围内，应力F/S和应变AL/L之比满足E=(F/S)/(AL/L)二FL/(SAL)其中E为一常量，称为杨氏模量，其大小标志了材料的刚性。根据上式，只要测量出F、AL/L.S就可以得到物体的杨氏模量，又因为AL很小，直接测量困难，故釆用光杠杆将其放大，从而得到实验原理图如右图：当&很小时,其中1是光杠杆的臂??tan???L/l,长。由光的反射定律可以知道，镜面转过9,反射光线转过