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时间:2018-05-17
《大学物理实验《用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量》》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量【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;【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)【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,
2、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,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:()【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
3、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、一般要求调节到零刻度。<二>测量1、计下无挂物时刻度尺的读数;2、依次挂上的砝码,七次,计下;3、依次取下的砝码,七次,计下;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。【数据记录】1234567<三>数据处理方法——逐差法实验测量时,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。逐差法采用隔项
4、逐差:注:上式中的为增重的金属丝的伸长量。【实验注意事项及误差分析】<一>注意事项:1、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;<二>误差分析:1、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;2、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;3、测量金属丝长度时没有找准卡口;4、米尺使用时常常没有拉直,且
5、应该注意水平测量D,铅垂测量L;5、在加减砝码是应该注意轻放,避免摇晃。
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