大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)用拉伸法測金屬絲的楊氏彈性模量

1、百度文庫5如上圖:Ltg2/楊氏彈性模量測量儀（型號(hào)見儀器上）（包括望遠(yuǎn)鏡、測量架、工光杠桿、標(biāo)尺、祛 碼）、鋼卷尺（0-200cm ,、游標(biāo)卡尺（0-150mm,、螺旋測微器（0-150mm,實(shí)驗(yàn)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。x2D用拉伸法測金屬絲的楊氏彈性模量實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .學(xué)會(huì)用光杠桿法測量楊氏彈性模量；2 .掌握光杠桿法測量微小伸長量的原理；3 .學(xué)會(huì)用逐差法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；4 .學(xué)會(huì)不確定的計(jì)算方法，結(jié)果的正確表達(dá)；5 .學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的正確書寫。實(shí)驗(yàn)儀器本實(shí)驗(yàn)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

2、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L,截面積為S,沿長度方向施力F后，物體的伸長 L,則在金屬絲的彈性限度內(nèi)，有：FEq "L 我們把E稱為楊氏彈性模量。FF17dE _S4 d 8FLDL x n d2x nT 2DL四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容/ 儀器調(diào)整 /1 .楊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(yuǎn)鏡放置在平面鏡正前方 -2.0m左右位置上；X 4.粗調(diào)望遠(yuǎn)鏡：將鏡面中心、標(biāo)尺零點(diǎn)、望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)到等高，望遠(yuǎn)鏡上的缺口、準(zhǔn)星對(duì)準(zhǔn)平面鏡中心，并能在望遠(yuǎn)鏡上方看到尺子的像；5 .細(xì)調(diào)望遠(yuǎn)鏡：調(diào)節(jié)目鏡焦距能清晰的看到叉絲，并先調(diào)節(jié)

3、物鏡焦距找到平面鏡，然后繼續(xù)調(diào)節(jié)物鏡焦距并能看到尺子清晰的像；6 . n0一般要求調(diào)節(jié)到零刻度。二 測量7 .計(jì)下無掛物時(shí)刻度尺的讀數(shù) no ；8 .依次掛上1kg的祛碼，七次，計(jì)下 n1，n2,n3,n4, n5,n6,n7; ''''''9 .依次取下1kg的祛碼，七次，計(jì)下 nl , n2 , n3 ,n4 , n5 , n6 ,n7 ；10 .用米尺測量出金屬絲的長度 L （兩卡口之間的金屬絲）、鏡面到尺子的距離 D ；11 .用游標(biāo)卡尺測量出光杠桿 X、用螺旋測微器測量出金屬絲直徑d。三 數(shù)據(jù)處理方法一一逐差法1 .實(shí)驗(yàn)測量時(shí)，多次測量

4、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(dá)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(xiàng)逐差：（山 n0） （n5 n1）（叫叫）（2 ）n 43.注：上式中的 n為增重4kg的金屬絲的伸長量。/五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄處理金屬絲伸長量：ASnJAzV人，一，一d金屬絲直徑：d -Sn d1(A4 A0) (A5 A1) (A6 A2) & A3) 1 82cm4I 421 ai AX0.02cm4 1-22-Sn儀 0.05cm d2 d3 d4 d5 d6 v 0.600mm61 6 di d 2' 0.002mm6 1jSn儀 0.005m

5、m (注意：A為下表中第5列數(shù)據(jù)) mi (kg)加祛碼減祛碼平均值aiAi 4A不確定度01230123A 0.05 cm456,74567A A A= 1.82 0.05 cm直徑未加載加滿載平均值d0.600 mmd上d中d下不確定度： d 0.005 mmd d d 0.600 0.005 mm苴 /、他螺旋測微器零點(diǎn)讀數(shù)：0.000 mm ;游標(biāo)卡尺零點(diǎn)讀數(shù) 0.00mmD0.05 cm婁L0.05 cm據(jù)xmm結(jié) 果表 達(dá)一_ 11 2E ()10N/m百分差： -3% 2%（以上各公式請(qǐng)把自己實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入計(jì)算，儀為儀器誤差值，根據(jù)實(shí)際測量所用儀器查詢）_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 /m112參考值：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、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及誤差分析（此部分請(qǐng)同學(xué)根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)情況寫，勿抄襲?。┮蛔⒁馐马?xiàng)：1 .光杠桿、望遠(yuǎn)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(shí)驗(yàn)過程中就不可 在移動(dòng)，否則，所測的數(shù)據(jù)將不標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)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?jí)K或任意紙片擦拭鏡面； 二 誤差分析：3、實(shí)驗(yàn)測數(shù)據(jù)前沒有事先放上去一個(gè)2kg祛碼，將金屬絲拉直，作為一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)；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(shí)易產(chǎn)生誤差；/5 .測量金屬絲長度時(shí)沒有找準(zhǔn)卡