拉伸法测钢丝的杨氏弹性模量_1.docx

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1、拉伸法测钢丝的杨氏弹性模量篇一：大学物理实验《用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量》用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量一、实验目的1.学会用光杠杆法测量杨氏弹性模量；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.学会不确定的计算方法，结果的正确表达；5.学会实验报告的正确书写。二、实验仪器杨氏弹性模量测量仪(型号见仪器上)（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)三、实验原理在外力作用下，固体所发生的形状变化

2、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。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L，截面积为S，沿长度方向施力F后，物体的伸长?L，则在金属丝的弹性限度内，有：FE?L我们把E称为杨氏弹性模量。如上图：?L??tg????x?x??L???n（?n?n2?n0）?2D?n??2??D?FF12?d8FLDE???2?Lx?dx??n?nLL四、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

3、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、望远镜调节到等高，望远镜上的缺口、准星对准平面镜中心，并能在望远镜上方看到尺子的像；5.细调望远镜：调节目镜焦距能清晰的看到叉丝，并先调节物镜焦距找到平面镜，然后继续调节物镜焦距并能看到尺子清晰的像；6.n0一般要求调节到零刻度。二测量7.计下无挂物时刻度尺的读数n0；8.依次挂上1kg的砝码，七次，计下n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7；9.依次取下1kg的砝码，七次，计下n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7；10.用米尺

4、测量出金属丝的长度L（两卡口之间的金属丝）、镜面到尺子的距离D；11.用游标卡尺测量出光杠杆x、用螺旋测微器测量出金属丝直径d。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：??(n4?n0)?(n5?n1)?(n6?n2)?(n7?n3)43.注：上式中的?为增重4kg的金属丝的伸长量。五、实验数据记录处理金属丝伸长量：A?4(A4?A0)?(A5?A1)?(A6?A2)?(A7?A3)?1.82cm4S

5、n???ai?12i?A?24?12?0.02cm?A?Sn??仪?0.05cm金属丝直径：?d1?d2?d3?d4?d5?d6?0.600mm6Sn??d???di?126i?d?26?12?0.002mmSn??仪?0.005mm（注意：i为下表中第5列数据）（以上各公式请把自己实际实验数据代入计算，?仪为仪器误差值，根据实际测量所用仪器查询）8FLD8?4.000?9.80?68.20?10?2?150.20?10?2E?2??2.04?1011N/m2?32?3?2?dx?A3.14?(0.600?10)?76.60?10?

6、1.82?1022222?A???L???D???d???x?????????????2?????ELDd?A????????x?112.04?10?=0.13?10N/m参考值：E0?2.000~2.100?10N/m百分差：1121122E?E02.04?1011?2.100?10112.04?1011?2.000?1011?E??100%?~?100%??3%~2%E02.100?10112.000?1011六、实验注意事项及误差分析（此部分请同学根据自己实验情况写，勿抄袭！）一注意事项：1.光杠杆、望远镜和标尺所构成的光学系

7、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；二误差分析：3.实验测数据前没有事先放上去一个2kg砝码，将金属丝拉直，作为一个基准点；4.5.6.7.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；测量金属丝长度时没有找准卡口；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；在加减砝码是应该注意轻放，避免摇晃。以上数据处理方法、结果表达方式可以参考，但并非实验真实数据，请大家采用自己实验

8、所得数据，切勿抄袭结果！篇二：大学物理实验《用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量》[1]用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量一、实验目的1.学会用光杠杆法测量杨氏弹性模量；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