大物實(shí)驗(yàn)-1一級(jí)鋼絲楊氏模量測(cè)量

化學(xué)物理系05 實(shí)驗(yàn)時(shí)間4/10晚 學(xué)號(hào)一、實(shí)驗(yàn)題目：鋼絲楊氏模量的測(cè)量二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模翰捎美旆y(cè)定楊氏模量。掌握利用光杠桿測(cè)定微小形變?nèi)?、變化與原來(lái)的長(zhǎng)度或尺寸之比）EFSLL)FL

①光杠桿：如圖5.3.1--1當(dāng)杠桿支腳隨被測(cè)物上升或下降微小距離ΔL時(shí)，鏡面法線轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)θ角，而入射到望遠(yuǎn)鏡的光線轉(zhuǎn)過(guò)2θ角，如圖5.3.1-2所示。當(dāng) 很小時(shí)，tanL/

b tan22D

LlL

E

d（Sd24）F與b之后，就可以由式（5）確定金屬絲的楊氏模量E四、調(diào)節(jié)放置光杠桿的平臺(tái)F光杠桿的調(diào)節(jié)，光杠桿和鏡尺組是測(cè)量金屬絲伸長(zhǎng)量ΔL的關(guān)鍵部件。光（4砝碼托的質(zhì)量為m0，記錄望遠(yuǎn)鏡中標(biāo)尺的讀數(shù)r03500g組對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值ri用米尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度L和平面鏡與標(biāo)尺之間的距離臂長(zhǎng)l。用螺旋測(cè)微計(jì)測(cè)金屬絲直徑d26

每隔四項(xiàng)相減，得到相當(dāng)于每次加2000g的四次測(cè)量數(shù)據(jù)，如設(shè)b0r4r0b1r5r1b2r6r2和b3r7r3ΔE，正確表述E的測(cè)量結(jié)果。把式（5）

ri2DLFi/(SlE)

M2DL/(SlE，在一定的實(shí)驗(yàn)條件下，M是一個(gè)常量，若以ri為縱坐標(biāo)，F(xiàn)i為橫坐標(biāo)作圖應(yīng)得一直線，其斜率為M。由圖上得到M的數(shù)據(jù)后可E2DL/(SlM

鏡及豎尺的位置有任何變動(dòng)，特別在加減砝碼時(shí)要格外，輕放輕取。五、實(shí)驗(yàn)儀器：六、驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄:123456dd/5.1.1-12345LL/5.1.1--12345DD/光杠桿的臂長(zhǎng)l

5.1.1--12345ll/5.1.1--m/r/r'/r/01m02m03m04m05m06m07m05.1.1--七、（1）①由表5.1.1—1得金屬絲平均直徑 =2.950104m,A類不確定度uA

=2.7391061.11

66

m 6(其中為2.950104d的樣本標(biāo)準(zhǔn)6

后得到其均值的標(biāo)準(zhǔn)差，用學(xué)生因子t=1.11修正后便得到其A類確定度②金屬絲的橫截面積Sd24=6.835108b0r4b1r5b2r6b3r7bA類不確定

5.1.1—4A(4

外 F40.509.80將上面的D，L，F(xiàn)，S，b,l帶入公式，得E2DLF

21.17700.99436.8351080.0725按最大不確定度公EDL2dl

A(在本實(shí)驗(yàn)中 AAu(d)A

m

(b)3.197104m求得E E 31011N/最終結(jié)果表示為E(1.8170.086)1011N/m2E(1.8170.129)1011N/m

標(biāo)尺讀r/102外力05.1.1--AB--LinearRegression--LinearRegressionforData1_A:Y=A+B*X R P0.999960.03187 相關(guān)系數(shù)為R=0.9996說(shuō)明rF相關(guān)程度比較將M=0.25975，代

E2DL/(SlM

求得楊氏模量 21.17700.99436.8351060.07250.25975102

1.8181011N/M=2.5978103，再將M=2.5978103，D，L，l帶E2DL/(SlM 求得楊氏模量 21.17700.99436.8351060.07250.25975102

1.8181011N/八、（P141）1、光杠桿把測(cè)微小長(zhǎng)度ΔL變成側(cè)b，光杠桿的放大率為2D/L，根據(jù)此式能否以增加D減小l來(lái)提高放大率，這樣做有無(wú)好處？有無(wú)限答：增加D減小l來(lái)提高放大率，這樣做有好處，因?yàn)楫?dāng)2D/L增時(shí)，根

L

標(biāo)尺移動(dòng)距離b就會(huì)增大，再