大物实验-1一级钢丝杨氏模量测量

化学物理系05 实验时间4/10晚 学号一、实验题目：钢丝杨氏模量的测量二、实验目的：采用拉伸法测定杨氏模量。掌握利用光杠杆测定微小形变三、变化与原来的长度或尺寸之比）EFSLL)FL

①光杠杆：如图5.3.1--1当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离ΔL时，镜面法线转过一个θ角，而入射到望远镜的光线转过2θ角，如图5.3.1-2所示。当 很小时，tanL/

b tan22D

LlL

E

d（Sd24）F与b之后，就可以由式（5）确定金属丝的杨氏模量E四、调节放置光杠杆的平台F光杠杆的调节，光杠杆和镜尺组是测量金属丝伸长量ΔL的关键部件。光（4砝码托的质量为m0，记录望远镜中标尺的读数r03500g组对应数据的平均值ri用米尺测量金属丝的长度L和平面镜与标尺之间的距离臂长l。用螺旋测微计测金属丝直径d26

每隔四项相减，得到相当于每次加2000g的四次测量数据，如设b0r4r0b1r5r1b2r6r2和b3r7r3ΔE，正确表述E的测量结果。把式（5）

ri2DLFi/(SlE)

M2DL/(SlE，在一定的实验条件下，M是一个常量，若以ri为纵坐标，Fi为横坐标作图应得一直线，其斜率为M。由图上得到M的数据后可E2DL/(SlM

镜及竖尺的位置有任何变动，特别在加减砝码时要格外，轻放轻取。五、实验仪器：六、验数据记录:123456dd/5.1.1-12345LL/5.1.1--12345DD/光杠杆的臂长l

5.1.1--12345ll/5.1.1--m/r/r'/r/01m02m03m04m05m06m07m05.1.1--七、（1）①由表5.1.1—1得金属丝平均直径 =2.950104m,A类不确定度uA

=2.7391061.11

66

m 6(其中为2.950104d的样本标准6

后得到其均值的标准差，用学生因子t=1.11修正后便得到其A类确定度②金属丝的横截面积Sd24=6.835108b0r4b1r5b2r6b3r7bA类不确定

5.1.1—4A(4

外 F40.509.80将上面的D，L，F，S，b,l带入公式，得E2DLF

21.17700.99436.8351080.0725按最大不确定度公EDL2dl

A(在本实验中 AAu(d)A

m

(b)3.197104m求得E E 31011N/最终结果表示为E(1.8170.086)1011N/m2E(1.8170.129)1011N/m

标尺读r/102外力05.1.1--AB--LinearRegression--LinearRegressionforData1_A:Y=A+B*X R P0.999960.03187 相关系数为R=0.9996说明rF相关程度比较将M=0.25975，代

E2DL/(SlM

求得杨氏模量 21.17700.99436.8351060.07250.25975102

1.8181011N/M=2.5978103，再将M=2.5978103，D，L，l带E2DL/(SlM 求得杨氏模量 21.17700.99436.8351060.07250.25975102

1.8181011N/八、（P141）1、光杠杆把测微小长度ΔL变成侧b，光杠杆的放大率为2D/L，根据此式能否以增加D减小l来提高放大率，这样做有无好处？有无限答：增加D减小l来提高放大率，这样做有好处，因为当2D/L增时，根

L

标尺移动距离b就会增大，再