静态拉伸法测弹性模量实验报告（精编版）

1、os 1弹性模費测量装置静态拉伸法测弹性模量实验报告弹性樓量（亦称氏模量）是固体材料的一个重要 物理參数，它标志着材料对于拉伸或压堵形变的抵抗 能力。作为测定金属材料弹性模量的一个传统方法， 静态拉伸法在一起合理配置、谖差分析和长度的沆大 浏,等方面看着鲁遇意义，但这种方法拉伸试 大,加我速度慢，存在弛作过程，对于脆性材料和不 同温度条件下的测量淮以实现.1实验原理与仪器切克定律指出，对于有拉伸压绵形変的弹性形体，在弹性围，应力 与应变 成正比，即式中比例系数e称为材料的弹性模攝，它是描写材料自身弹性的物理量.改写上式则有.（1）可见.只要測費外力r材料（本实脸用金属 丝）的长度l和截面积s,

2、以与金属丝的长度变化 f ,族可以计算出弾性模量e其中，f、s和l都是比较容易测得的，唯有 很小，用一般的 量具不易准确测星。本实验釆用光杠杆镜尺组进行 长度微小变化量 的测量，这是一种非接触式的 长度波大测量的方法。本实验采用的主要实验仪器有：弹性模量仪（如图1）、光杠杆镜尺组（如困2）、 螺旋洲微器、米尺、跌码等。033光杈杆放大原理仪器调节好后，金属丝未伸长前，在堕远镜中 可看到由平面镜反射的标尺的像，将童远镜的细乂 丝对准标尺的刻度，读出读物为馬：将花码加在玦 码托上后，金属丝被拉长 ，光杠杆镜面向后倾 斜了 a角.根据光的反射定律可知，此时在望远 统中细叉丝对准的是镜面反射后的标尺上

3、的刻度 r>.箕对应的入射光和反射光的夹角为2a。设n=rlr，k为光杠杆的前后足之间的垂直距 高，d为光杠杆俛面到标尺之冋的距离，考虑到, 角很小，所以有可得（2）将式<2）代入式（1）即得拉伸法测定金属丝弹性 模量的计算公式（3）式中d为金属丝的直径.不要与金属丝相碰. 加2 kg秩码在秩码托上，把金属丝拉直。 性査夹子b是否能在平台的孔中上下自由 地滑动，金属丝是否被上下夹子夹紧。2.2调节光杠杆鏡尺组 望远镜镜尺组放在高光杠杆镜面约1.5 m 处，安放时尽量使望远镜和光杠杆的高度 相当，望远镜光轴水平，标尺和望远镜光 轴垂直。 调节望远镜时先从望远镜的外侧沿镜筒方 向观禀，

4、看俛简轴线的廷长线是否通过光 杠杆的镜面.以与鏡面是否有标尺的体。 若无.则可移动望远镜的三脚架并略微转 动望远镜，保持镜筒的蝴绶对准光杠杆的 镜面，苴到镜筒上方能看到光杠杆镜有标 尺的像为止. 调节望远镜的目镜，使镜筒十字叉丝清晰， 再调节望远稳的调焦手轮，使标尺在望远 鏡中成像清晰无视差。 仔细调节光杠杆小镜的倾角以与标尺的高 度，使尺像的零线（在标尺的中间）尽可 能落在望远镜十字叉丝的横线上。2.3測量 轻轻依次将1 kg的玦码加到破玛托上，共9次. 记衆每次从舉远镜中测得的标尺徐的读数®将所加的9叩硃码轻轻地依次取下，记求昌减 少1 kg硃码时的恥注意加减駐码时勿使联码托援动

5、.各硃码缺口 交叉放置.以防倒落。2.4处理数据实验数据 将测量中采集到的«t«ro.ri隔分成u后两 ffl.用逐差法处理数据，可得增减5kg破码时， 望远镜中标尺像读数的变化量的平均值。 弹桂模量e相对误差的计算e 16fld jtnkcp2实验步骤2.1调蔓弹性横it仪 调节三脚底座上的调节螺丝，使立柱铅直。 将光杠杆放在平台上.两前足放在平台前 面的横槽.后足放在夹子b上.注意后足3实验数据与测：t结果3.1各单次测畳畳g=9. 794m/s2d 土un=84.5±0. 5cml±ui=32.3±0.2cmk±u«=

6、45.5±0. 5mm3.2金属丝直径d的测it螺旋测微器的初始读数=0.056nm螺技测微器的仪器误差表1金農丝直径d次數荷重/kk漕愛 读飮 ki/ lom读数ri/10:m平均读数n tt/10:m02.00000r°。n.=ri-ro13.0000. 300.20rt-0. 25=l 1824.0000.450.40r.=o.42,35.0000. 700. 70r:-0. 70=l2316.0000. 900.98r.0.9-1阡r：r,57.0001. 151.20r. = l.18=1.2968.0001.451.50r.-148n.=r.r>79.00

7、01.701.72r.-i.71=l 18810.001.801.95r:-l.880=1.20911.0002. 102. 18r.-2.14n的平均值1.22、的标准偏差4 62x10-*、的a关不确定度1)<5.73x10'n的b类不确定度u0. 03、的不确定度u、0.06n无 ±1/、l.22±0.06纳丝宜役d/(10 'n)0.74220. 74530. 7320. 73850. 74060. 740平均值0. 740修正初读数后0. 796d的标准差s.440x10d的a类不琦定度u,丄 62to”d的b类不确定度c.0. 001d的不il0. 006钢丝虞極d=d±ud0. 796±0.0063.3望远镜中标尺像r,的数据处理表2萱远就中标尺值的数据处理3.4弹性模量e与其不确定度的计算由于是新仪器.公式改为：£16fldnkdz代入以上测量数据，得:短式-16x5x9 79432.3x10-：心4 5t(r'x(0.796x10-722x10*: x4.55x10*:tl.94xlo”