用拉伸法測金屬絲的楊氏模量[1].doc

用拉伸法測金屬絲的楊氏模量參考報告一、實驗?zāi)康?.學(xué)會用拉伸法測量楊氏模量；2.掌握光杠桿法測量微小伸長量的原理；3.學(xué)會用逐差法處理實驗數(shù)據(jù)；4.學(xué)會不確定度的計算方法，結(jié)果的正確表達；5.學(xué)會實驗報告的正確書寫。二、實驗儀器YWC-1楊氏彈性模量測量儀（包括望遠鏡、測量架、光杠桿、標(biāo)尺、砝碼）、 鋼卷尺（0-200cm ,0.1 、游標(biāo)卡尺(0-150mm,0.02)、螺旋測微器(0-150mm,0.01)三、驗原理在外力作用下，固體所發(fā)生的形狀變化成為形變。它可分為彈性形變和塑性形變兩種。本實驗中，只研究金屬絲彈性形變，為此，應(yīng)當(dāng)控制外力的大小，以保證外力去掉后，物體能恢復(fù)原狀。最簡單的形變是金屬絲受到外力后的伸長和縮短。金屬絲長，截面積為，沿長度方向施力后，物體的伸長，則在金屬絲的彈性限度內(nèi)，有： 我們把稱為楊氏彈性模量。如上圖： 四、實驗內(nèi)容 儀器調(diào)整1、氏彈性模量測定儀底座調(diào)節(jié)水平；2、平面鏡鏡面放置與測定儀平面垂直；3、將望遠鏡放置在平面鏡正前方1.5-2.0m左右位置上；4、粗調(diào)望遠鏡：將鏡面中心、標(biāo)尺零點、望遠鏡調(diào)節(jié)等高,望遠鏡的缺口、準(zhǔn)星對準(zhǔn)平面鏡中心，并能在望遠鏡外看到尺子的像；5、調(diào)節(jié)物鏡焦距能看到尺子清晰的像，調(diào)節(jié)目鏡焦距能清晰的看到叉絲；6、調(diào)節(jié)叉絲在標(biāo)尺以內(nèi)，并使得視差不超過半格。測量1、 下無掛物時刻度尺的讀數(shù)；2、依次掛上的砝碼，七次，計下；3、依次取下的砝碼，七次，計下；4、用米尺測量出金屬絲的長度（兩卡口之間的金屬絲）、鏡面到尺子的距離；5、用游標(biāo)卡尺測量出光杠桿、用螺旋測微器測量出金屬絲直徑。數(shù)據(jù)處理方法逐差法1. 實驗測量時，多次測量的算術(shù)平均值最接近于真值。但是簡單的求一下平均還是不能達到最好的效果，我們多采用逐差法來處理這些數(shù)據(jù)。2. 逐差法采用隔項逐差：3. 注：上式中的為增重的金屬絲的伸長量。 五、實驗數(shù)據(jù)記錄處理imi（kg）加砝碼減砝碼平均值不確定度012301230.000.470.941.380.010.490.981.400.000.480.961.391.841.821.801.82=0.06 cm456745671.832.292.773.211.852.312.753.211.842.302.763.21= cm直徑未加載加滿載平均值 0.600 mmd上d中d下0.6010.6010.5990.5990.6010.6010.6000.600不確定度： 0.006 mm0.6020.6010.5960.598mm其他數(shù)據(jù)螺旋測微器零點讀數(shù)：0.000 mm ;游標(biāo)卡尺零點讀數(shù)0.00mm150.20 0.05 cm68.20 0.05 cm7.660 0.002 cm結(jié)果表達Y （2.04 0.13） 百分差： 2%-3%金屬絲伸長量： 金屬絲直徑： = =0.13 標(biāo)準(zhǔn)值：百分差：六、結(jié)果及誤差分析1. 光杠桿、望遠鏡和標(biāo)尺所構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)一經(jīng)調(diào)節(jié)好后，在實驗過程中就不可在移動，否則，所測的數(shù)據(jù)將不標(biāo)準(zhǔn)，實驗又要重新開始；2. 不準(zhǔn)用手觸摸目鏡、物鏡、平面反射鏡等光學(xué)鏡表面，更不準(zhǔn)用手、布塊或任意紙片擦拭鏡面；3. 實驗測數(shù)據(jù)前沒有事先放上去一個砝碼，將金屬絲拉直，作為一個基準(zhǔn)點；4. 用游標(biāo)卡尺在紙上測量x值和螺旋測微器測量讀數(shù)時易產(chǎn)生誤差；5. 測量金屬絲長度時沒有找準(zhǔn)卡口；