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杨氏模量实验报告(杨氏模量实验报告小结和讨论)
标尺,望远镜,杠杆杨氏模量实验报告(杨氏模量实验报告小结和讨论)
发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：
测量金属丝的杨氏弹性模量的实验报告怎么写？
杨氏系数测量
[实验目的]
1.掌握用光杠杆装置测量小长度变化的原理和方法。
学习测量金属弹性系数的方法。
3.学习用次次次法处理资料。嗯？[实验仪器]
杨氏模量测量仪、光杠杆、望远镜和标尺、螺旋测微仪、游标卡尺、卷尺等。
[实验原理]
均匀的线材或杆(设定为长度L，设定为剖面面积s)是否由长度方向的外力F延伸？
L .根据胡克定律：弹性极限内弹性体的相对拉伸(威胁变化)？ l/l和外部威胁F/S
成正比。也就是说：
？嗯？ l/l=(f/s)/e (1)
？嗯？在表达式中，E被称为这种金属的弹性系数，是说明金属材料抗变形能力的重要物理量，它的单体。
座位呢？N M-2？嗯？
？嗯？如果将铁丝(本实验将钢丝)的直径设置为D，则使用S=d2/4，此代入式(1)可得到：
E=4fl/ D2 l (2)
？嗯？根据类型(2)测量杨氏模量时，F、d、l都很容易测量，而 l是小长度变化。
用普通测量仪器很难测量，本实验用光杠杆测量L。
[实验内容]
1.实验装置如图2-9所示，将沉重的托盘挂在螺栓夹B的底部，调整螺栓W，使电线变直，小心制作
螺栓夹B位于平台C上圆孔的中间，防止B上下移动时与圆孔发生摩擦。
？嗯？2.放好光杠杆，将望远镜和标尺放在光杠杆前面约1.5 ~ 2米左右。直观地调整标尺，使其伸直
，光杠杆平面镜与标尺平行，望远镜与平面镜处于同一高度，并再次向平面镜伸直。
？嗯？3.微调平面镜或望远镜倾斜和望远镜左右位置，调整望远镜的光学部分，使其位于望远镜上
中显示的标尺创建与望远镜相同高度的标尺刻度A0和望远镜的叉状水平。
线条一致，无视差异。记录标尺刻度A0的值。
？嗯？4.一次增加一个质量相同的秤锤，在望远镜上观察标尺的图像，依次读取相应的叉横档重量
组合标尺刻度读数a1、a2、然后一次减去一个相同质量的重量、读数和记录。
？嗯？5.从平面镜到标尺的距离R和导线原始长度L用米尺测量。
？嗯？6.取下光学杠杆，按纸上的三个脚尖痕迹，用游标卡钳在线测量后脚末端至两个前脚末端。
垂直距离d。
？嗯？7.使用螺旋测微仪测量导线不同位置的直径D，并求平均值。
[数据处理]
本实验应采用以下两种方法处理资料，分别求得待测导线的杨氏模量。
第一，用次次次法处理资料
？嗯？实验测量的数据列于表2-4(见)。
L=？厘米？
？嗯？L=？厘米？
？嗯？R=？厘米？
？嗯？D=？厘米？
？嗯？注：其中L、R、D都是单个测量值，标准误差是测量工具最小刻度的一半。
？嗯？D=？厘米？
？嗯？把得到的资料用代入式(4)计算E，求S(E)写出测量结果。
？嗯？查一下上面求出的L相当于增加多少公斤钢丝的伸长量。
第二，用作处理数据的图形方法。
？嗯？将公式(4)改为：
？嗯？根据获得的数据，列出L ~ M数据表(其中L的每个值为)。
通过求L ~ M线(直线)、斜率K来计算E。
[实验报告]
[特别提示]
[思考问答]
1.光杠杆的原理是什么？调整时需要满足什么条件？
2.在本实验中，各长度的量用不同的仪器测量，测量次数不同。为什么这么做，试试看
误差和有效数字的角度说明。
3.实验中操作正确，但得到图2-14所示的一组资料可能是什么原因？如何处理这些资料？
4.在数据处理中，我们采用了两种方法，哪个处理的资料更准确，为什么？
5.在本实验中，多大程度的测量误差对结果影响最大？
[附录一]
[设备简介]
一、杨氏模量测量仪
？嗯？嗯？杨氏模量测量仪的示意图如图2-9所示。图中，A、B是导线两端的螺栓夹，B底部挂着重量托盘，调节仪器基座上的螺栓W，导线将变直。此时，导线垂直于平台C，B刚好卡在平台C的圆孔中心。嗯？
二、光杠杆
？嗯？1.光杠杆是测量小长度变化的装置，如图2-9所示。将平面镜P固定在T型支架上，支架底部有三个脚端。这种组合称为光杠杆。在本实验中，将两个前脚端放在平台C前端的槽内，后脚端放在B上，使用望远镜D和标尺E，根据后脚端在B位置的变化测量导线的拉伸。
？嗯？2.图2-10是光杠杆的原理示意图。光杠杆的平面镜M平行于标尺，垂直于望远镜。这时可以看到望远镜上通过M反射的标尺，标尺上和望远镜一样高的刻度A0与望远镜叉状水平线一致(见图2-11，相当于在本实验中托盘悬挂重物之前阅读望远镜的标尺)，光杠杆下降一步时。
微小距离ΔL时，平面镜M转过θ角到M′位置。此时，由望远镜观察到标尺上某刻度a1的像与叉丝横线相重合(参看图2-12，相当于本实验中砝码托盘挂重物后望远镜中标尺的读数)，即光线a1O经平面镜反射后进入望远镜中。根据反射定律，得∠a1Oa0=2θ，由图2-10可知：?式中，D为光杠杆后足尖至两前足尖联机的垂直距离，R为镜面至标尺的距离，l为光杠杆后足尖下移ΔL前后标尺读数的差值。由于偏转角度θ很小(因ΔL< ?由该两式可得光杠杆后足尖的下移距离(相当于本实验中挂重物后钢丝的伸长量)为： ?由此式可见，ΔL虽是难测的微小长度变化，但取R>>D，经光杠杆转换后的量l却是较 大的量，并可以用望远镜从标迟上读得，若以l/ΔL为放大率，那么光杠杆系统的放大 倍数即为2R/D。在实验中通常D为4～8cm，R为1～2m，放大倍数可达25～100倍。 将式(3)和F=mg(m为所挂砝码的质量)代入式(2)，可得： ?此即为本实验所依据的测量式。 ?还有一种光杠杆，其结构与上一种相似，只是把平面反射镜换成带有反射面的平凸透镜， 把望远镜换成光源。实际应用时，通过调节反射镜到标尺的距离和光源位置等，使光源前面 玻璃上的十字线清晰地成像到标尺上，通过标尺上十字线的偏移测出微小长度变化ΔL ，其ΔL计算式与前一种完全相同。 图2?11挂重物前的读数 图2?12挂重物后的读数 ??三、望远镜 ?望远镜的结构如图2-13所示，其主要调节如下： ?1.调节目镜(即转动目镜筒H)，使观察到的叉丝清晰。 1-目镜；2-叉丝；3-物镜?图2-13望远镜示意图 ?2.调节物镜，即将筒I从物镜筒K中缓缓推进或拉出，直到能从望远镜中看到清晰的 ?3.消除视差，观察者眼睛上下晃动时，从望远镜中观察到目标像与叉丝像之间相对位置 无偏移，称为无视差。如果有视差，则要再仔细调节物镜与目镜的相对距离(即将I筒再稍 微推进或拉出)，直到消除视差为止。 这真的能做报告？ 用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量，要取增减砝码的平均值以减小误差，主要来源于两个原因。首先，钢丝一般都会有点弯曲，所以开始放砝码时，会慢慢将弯曲拉直。所以增减砝码的读数会有不同。 其次，增减砝码时候，钢丝夹具和平台的摩擦力方向不同，也需要两个结果求平均以减少误差。
杨氏模量的测量实验报告为什么要增减负各测一次
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