大学物理实验用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量

1、百度文库5如上图:Ltg2/杨氏弹性模量测量仪（型号见仪器上）（包括望远镜、测量架、工光杠杆、标尺、祛 码）、钢卷尺（0-200cm ,、游标卡尺（0-150mm,、螺旋测微器（0-150mm,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。x2D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；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。实验仪器本实验中，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

2、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：FEq "L 我们把E称为杨氏弹性模量。FF17dE _S4 d 8FLDL x n d2x nT 2DL四、 实验内容/ 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 -2.0m左右位置上；X 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

3、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 no ；8 .依次挂上1kg的祛码，七次，计下 n1，n2,n3,n4, n5,n6,n7; ''''''9 .依次取下1kg的祛码，七次，计下 nl , n2 , n3 ,n4 , n5 , n6 ,n7 ；10 .用米尺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 数据处理方法一一逐差法1 .实验测量时，多次测量

4、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：（山 n0） （n5 n1）（叫叫）（2 ）n 43.注：上式中的 n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：ASnJAzV人，一，一d金属丝直径：d -Sn d1(A4 A0) (A5 A1) (A6 A2) & A3) 1 82cm4I 421 ai AX0.02cm4 1-22-Sn仪 0.05cm d2 d3 d4 d5 d6 v 0.600mm61 6 di d 2' 0.002mm6 1jSn仪 0.005m

5、m (注意：A为下表中第5列数据) mi (kg)加祛码减祛码平均值aiAi 4A不确定度01230123A 0.05 cm456,74567A A A= 1.82 0.05 cm直径未加载加满载平均值d0.600 mmd上d中d下不确定度： d 0.005 mmd d d 0.600 0.005 mm苴 /、他螺旋测微器零点读数：0.000 mm ;游标卡尺零点读数 0.00mmD0.05 cm娄L0.05 cm据xmm结 果表 达一_ 11 2E ()10N/m百分差： -3% 2%（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）_2_28FLD 8 4

6、.000 9.80 68.20 10 2 150.20 10 2ii ，2E -322.04 10 N/m2d2x A 3.14 （0.600 10 3）2 76.60 10 3 1.82 10 22220.050.05 小 0.005 2 68.20150.200.60020.00220.0052.04 10117.6601.8222222ALDc dXL» _2 EALDdX112=10 N /m112参考值：Eo 20002.10010 N/m百分差：3%2%E Eo2.04 1011 2.100 10112.04 102.000 10 100% 100%Eo2.100 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祛码，将金属丝拉直，作为一个基准点；4 .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；/5 .测量金属丝长度时没有找准卡