用拉伸法測定鋼絲的楊氏模量-伍

1、用拉伸法測定鋼絲的楊氏模量實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)整理好儀器，板凳放在桌子底下，垃圾帶出實(shí)驗(yàn)室依據(jù)序號，按號入座實(shí)驗(yàn)開始前，不要?jiǎng)觾x器1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)用靜態(tài)拉伸法測量金屬絲楊氏模量，掌握光杠桿測定微小伸長量的原理；2.初步學(xué)會調(diào)節(jié)、使用望遠(yuǎn)鏡；3.鞏固練習(xí)三種基本長度測量儀器的使用。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測量給定鋼絲的楊氏模量2實(shí)驗(yàn)原理?xiàng)钍夏Ａ浚╕oungs modulus），是材料力學(xué)中的名詞。根據(jù)胡克定律：在彈性限度內(nèi)，彈性體的相對伸長DL/L與物體的應(yīng)力F/S成正比，可表示為其中比例系數(shù)就是該材料的楊氏彈性模量，簡稱楊氏模量。量綱是Nm-2金屬絲應(yīng)力F砝碼應(yīng)變SLLS3實(shí)驗(yàn)原理鋼絲的橫截面積代入上式，得:F :砝

2、碼對鋼絲所產(chǎn)生的重力(F=mg)L:鋼絲長度(用直尺測量)d:鋼絲的直徑(用螺旋測微計(jì)測量)L：鋼絲的伸長量，為一個(gè)不易測量的小量 （采用光杠桿放大原理來測量）4光杠桿放大原理l 直尺鋼絲砝碼盤Lx反射鏡法線lD x0 x2放大倍數(shù)5測量公式F :砝碼對鋼絲所產(chǎn)生的重力(F=mg)L:鋼絲長度(用卷尺測量)d:鋼絲的直徑(用螺旋測微計(jì)測量)D：光杠桿鏡面到標(biāo)尺的垂直距離（用卷尺測量）l:光杠桿前后足的垂直距離(用游標(biāo)卡尺測量）x:增加砝碼使望遠(yuǎn)鏡中的標(biāo)尺位置發(fā)生變化的量6實(shí)驗(yàn)儀器望遠(yuǎn)鏡直標(biāo)尺金屬絲光杠桿楊氏模量測定儀平臺夾頭鏡尺機(jī)構(gòu)砝碼準(zhǔn)星缺口調(diào)焦旋鈕鎖緊螺釘目鏡游標(biāo)卡尺螺旋測微計(jì)卷尺俯仰螺釘

3、7螺旋測微計(jì)（千分尺）砧臺螺桿固定套管微分筒限壓棘輪鎖定裝置弓形尺架最小刻度量程千分尺使用之前應(yīng)先讀零點(diǎn)讀數(shù)，然后將測量值減去零點(diǎn)讀數(shù)才是被測物體的真實(shí)值。同時(shí)要注意零點(diǎn)讀數(shù)的正負(fù)。例如下圖：另外：測量時(shí)應(yīng)注意，當(dāng)測砧面快接觸到被測樣品時(shí)一定要用棘動(dòng)輪，不能用微分筒讀數(shù)為：-0.013mm讀數(shù)為：0.062mm8螺旋測微器的讀數(shù)012固定套管：每刻度為1毫米45040半刻度微分筒：50等分主尺上的0.5毫米，每等分為0.01毫米微分筒每轉(zhuǎn)1周，固定套管就沿軸線直進(jìn)（或退）0.5毫米，若旋轉(zhuǎn)n個(gè)最小分度（包括估讀分度），則l=0.01n毫米測量讀數(shù)=固定套管刻度+微分筒刻度+估讀位固定刻度：2可

4、動(dòng)刻度：45.9是否超過半刻度？是。L= 2 .5 + 0.459= 2.959 mm9螺旋測微器的讀數(shù)固定刻度：0是否超過半刻度？不太清楚。0545可動(dòng)刻度：49.1說明沒有超過半刻度線0測量讀數(shù)=固定套管刻度+微分筒刻度（包括估讀位）L=0+ 0.491 = 0.491 mm10游標(biāo)卡尺內(nèi)徑卡尺外徑卡口主尺拇指推觸點(diǎn)鎖緊螺釘測深定度尺11游標(biāo)卡尺123mm480.02=0.96mmL=123+0.96 = 123.96 mm（不估讀）12實(shí)驗(yàn)步驟1、將光杠桿放置好，調(diào)平面鏡鏡面豎直。將光杠桿放在平臺上，兩前足放在平臺前面的橫槽內(nèi)后足放在活動(dòng)金屬絲夾具上，但不可與金屬絲相碰13實(shí)驗(yàn)步驟2移動(dòng)

5、望遠(yuǎn)鏡底座，標(biāo)尺位置。使眼睛直接看到平面鏡里直尺的像，注意：不是通過望遠(yuǎn)鏡看到直尺的像。14實(shí)驗(yàn)步驟3、調(diào)節(jié)聚焦手輪（焦距調(diào)小），使望遠(yuǎn)鏡看清平面鏡。調(diào)整望遠(yuǎn)鏡的位置和仰俯螺釘，使平面鏡在望遠(yuǎn)鏡視場正中。15實(shí)驗(yàn)步驟4、調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡焦距（焦距放大），使望遠(yuǎn)鏡可以看見平面鏡里直尺的像16實(shí)驗(yàn)步驟5、調(diào)節(jié)目鏡旋鈕使“豐”字叉絲清晰，調(diào)焦使標(biāo)尺像清晰無視差物鏡準(zhǔn)星物鏡調(diào)焦目鏡視差產(chǎn)生的原因：由于度量標(biāo)尺（分劃板）與被測物體（像）不共面，使得當(dāng)眼睛晃動(dòng)（觀察位置稍微改變）時(shí)，標(biāo)尺與被測物體之間會有相對移動(dòng)。17實(shí)驗(yàn)步驟6、加上初始負(fù)載（一塊砝碼），拉直鋼絲。7、調(diào)整標(biāo)尺位置或平面鏡傾斜程度，記錄數(shù)據(jù)前標(biāo)

6、尺讀數(shù)應(yīng)在10cm以下。8、開始加砝碼測數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)中手勿壓桌面和在桌面加減東西。加的砝碼缺口應(yīng)相互錯(cuò)開，防止事故。18記錄數(shù)據(jù)砝碼個(gè)數(shù)0123456標(biāo)尺讀數(shù)mm加不記數(shù)據(jù)減不記數(shù)據(jù)平均序號i123平均xi=xi+3xi砝碼質(zhì)量： 360 g用逐差法處理數(shù)據(jù)。19記錄數(shù)據(jù)測量次數(shù)123456d 測量鋼絲直徑d測量其它量D= mm； l= mm；L= mm； 20數(shù)據(jù)處理計(jì)算每個(gè)分量的平均值及不確定度：21使用計(jì)算器計(jì)算A類不確定度1、清除數(shù)據(jù)和模式（SHIFT+CLR;選3；=）2、模式選擇（MODE;選2 ，SD:標(biāo)準(zhǔn)差）3、數(shù)據(jù)輸入（x1 ,M+;x2 ,M+;.）在SD模式中， 起DT鍵的作用4、計(jì)算貝塞爾公式，(SHIFT+2;選3；=）5、用結(jié)果除以22數(shù)據(jù)處理2324儀器不