用拉伸法测定钢丝的杨氏模量-伍

1、用拉伸法测定钢丝的杨氏模量实验结束时整理好仪器，板凳放在桌子底下，垃圾带出实验室依据序号，按号入座实验开始前，不要动仪器1实验目的1.学习用静态拉伸法测量金属丝杨氏模量，掌握光杠杆测定微小伸长量的原理；2.初步学会调节、使用望远镜；3.巩固练习三种基本长度测量仪器的使用。实验内容测量给定钢丝的杨氏模量2实验原理杨氏模量（Youngs modulus），是材料力学中的名词。根据胡克定律：在弹性限度内，弹性体的相对伸长DL/L与物体的应力F/S成正比，可表示为其中比例系数就是该材料的杨氏弹性模量，简称杨氏模量。量纲是Nm-2金属丝应力F砝码应变SLLS3实验原理钢丝的横截面积代入上式，得:F :砝

2、码对钢丝所产生的重力(F=mg)L:钢丝长度(用直尺测量)d:钢丝的直径(用螺旋测微计测量)L：钢丝的伸长量，为一个不易测量的小量 （采用光杠杆放大原理来测量）4光杠杆放大原理l 直尺钢丝砝码盘Lx反射镜法线lD x0 x2放大倍数5测量公式F :砝码对钢丝所产生的重力(F=mg)L:钢丝长度(用卷尺测量)d:钢丝的直径(用螺旋测微计测量)D：光杠杆镜面到标尺的垂直距离（用卷尺测量）l:光杠杆前后足的垂直距离(用游标卡尺测量）x:增加砝码使望远镜中的标尺位置发生变化的量6实验仪器望远镜直标尺金属丝光杠杆杨氏模量测定仪平台夹头镜尺机构砝码准星缺口调焦旋钮锁紧螺钉目镜游标卡尺螺旋测微计卷尺俯仰螺钉

3、7螺旋测微计（千分尺）砧台螺杆固定套管微分筒限压棘轮锁定装置弓形尺架最小刻度量程千分尺使用之前应先读零点读数，然后将测量值减去零点读数才是被测物体的真实值。同时要注意零点读数的正负。例如下图：另外：测量时应注意，当测砧面快接触到被测样品时一定要用棘动轮，不能用微分筒读数为：-0.013mm读数为：0.062mm8螺旋测微器的读数012固定套管：每刻度为1毫米45040半刻度微分筒：50等分主尺上的0.5毫米，每等分为0.01毫米微分筒每转1周，固定套管就沿轴线直进（或退）0.5毫米，若旋转n个最小分度（包括估读分度），则l=0.01n毫米测量读数=固定套管刻度+微分筒刻度+估读位固定刻度：2可

4、动刻度：45.9是否超过半刻度？是。L= 2 .5 + 0.459= 2.959 mm9螺旋测微器的读数固定刻度：0是否超过半刻度？不太清楚。0545可动刻度：49.1说明没有超过半刻度线0测量读数=固定套管刻度+微分筒刻度（包括估读位）L=0+ 0.491 = 0.491 mm10游标卡尺内径卡尺外径卡口主尺拇指推触点锁紧螺钉测深定度尺11游标卡尺123mm480.02=0.96mmL=123+0.96 = 123.96 mm（不估读）12实验步骤1、将光杠杆放置好，调平面镜镜面竖直。将光杠杆放在平台上，两前足放在平台前面的横槽内后足放在活动金属丝夹具上，但不可与金属丝相碰13实验步骤2移动

5、望远镜底座，标尺位置。使眼睛直接看到平面镜里直尺的像，注意：不是通过望远镜看到直尺的像。14实验步骤3、调节聚焦手轮（焦距调小），使望远镜看清平面镜。调整望远镜的位置和仰俯螺钉，使平面镜在望远镜视场正中。15实验步骤4、调节望远镜焦距（焦距放大），使望远镜可以看见平面镜里直尺的像16实验步骤5、调节目镜旋钮使“丰”字叉丝清晰，调焦使标尺像清晰无视差物镜准星物镜调焦目镜视差产生的原因：由于度量标尺（分划板）与被测物体（像）不共面，使得当眼睛晃动（观察位置稍微改变）时，标尺与被测物体之间会有相对移动。17实验步骤6、加上初始负载（一块砝码），拉直钢丝。7、调整标尺位置或平面镜倾斜程度，记录数据前标

6、尺读数应在10cm以下。8、开始加砝码测数据。实验中手勿压桌面和在桌面加减东西。加的砝码缺口应相互错开，防止事故。18记录数据砝码个数0123456标尺读数mm加不记数据减不记数据平均序号i123平均xi=xi+3xi砝码质量： 360 g用逐差法处理数据。19记录数据测量次数123456d 测量钢丝直径d测量其它量D= mm； l= mm；L= mm； 20数据处理计算每个分量的平均值及不确定度：21使用计算器计算A类不确定度1、清除数据和模式（SHIFT+CLR;选3；=）2、模式选择（MODE;选2 ，SD:标准差）3、数据输入（x1 ,M+;x2 ,M+;.）在SD模式中， 起DT键的作用4、计算贝塞尔公式，(SHIFT+2;选3；=）5、用结果除以22数据处理2324仪器不