杨氏模量实验报告 动态法测杨氏模量实验报告

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杨氏模量实验报告 动态法测杨氏模量实验报告

1、根据胡克定律：在弹性限度内，弹性体的相对伸长(胁变)?ΔL/L与外施胁强F/S扬氏模量测定【实验目的】1. 掌握用光杠杆装置测量微小长度变化的原理和方法；2. 学习一种测量金属杨氏弹性模量的方法；3. 学习用逐法处理资料。

2、? 【实验仪器】杨氏模量测定仪、光杠杆、望远镜及标尺、螺旋测微器、游标卡尺、卷尺等【实验原理】一根均匀的金属丝或棒(设长为L，截面积为S)，在受到沿长度方向的外力F作用下伸长?成正比。

3、即：? ΔL/L=（F/S)/E (1)?式中E称为该金属的杨氏弹性模量，它是描述金属材料抗形变能力的重要物理量，其单位为?N·m-2?。

4、??设金属丝(本实验为钢丝)的直径为d，则S=πd2/4，将此式代入式(1)，可得：E=4FL/πd2ΔL (2)?根据式(2)测杨氏模量时，F,d和L都比较容易测量，但ΔL是一个微小的长度变化，很难用普通测长器具测准，本实验用光杠杆测量ΔL。

5、【实验内容】1. 实验装置如图2-9，将重物托盘挂在螺栓夹B的下端，调螺栓W使钢丝铅直，并注意使螺栓夹B位于平台C的圆孔中间，且能使B在上下移动时与圆孔无摩擦。

6、?2. 放好光杠杆，将望远镜及标尺置于光杠杆前约1.5～2m处。

7、目测调节，使标尺铅直，光杠杆平面镜平行于标尺，望远镜与平面镜处于同一高度，并重直对向平面镜。

8、?3. 微调平面镜或望远镜倾仰和望远镜左右位置，并调节望远镜的光学部分，使在望远镜中看到的标尺像清晰，并使与望远镜处于同一高度的标尺刻度线a0和望远镜的叉丝像的横线重合，且无视。

9、记录标尺刻度a0值。

10、?4. 逐次增加相同质量的砝码，在望远镜中观察标尺的像，依次读记相应的与叉丝横线重合的标尺刻度读数a1,a2,…然后，再逐次减去相同质量的砝码，读数，并作记录。

11、?5. 用米尺测量平面镜面至标尺的距离R和钢丝原长L。

12、?6. 将光杠杆取下，并在纸上压出三个足尖痕，用游标卡尺测出后足尖至两前足尖联机的垂直距离D。

13、?7. 用螺旋测微器在钢丝的不同位置测其直径d，并求其平均值。

14、【数据处理】本实验要求用以下两种方法处理资料，并分别求出待测钢丝的杨氏模量。

15、一、用逐法处理资料?将实验中测得的资料列于表2-4(参考)。

16、l= ± ?cm??L= ± ?cm??R= ± ?cm??D= ± ?cm??注：其中L，R和D均为单次测量，其标准误可取测量工具最小刻度的一半。

17、? d= ± ?cm??将所得资料代入式(4)计算E，并求出S(E)，写出测量结果。

18、?注意，弄清上面求得的l是对应于增加多少千克砝码钢丝的伸长量。

19、二、用作图法处理资料??其中：l～m图线(直线)，求其斜率K，进而计算E；?【实验报告】【特别提示】【思考问答】1. 光杠杆的原理是什么?调节时要满足什么条件?2. 本实验中，各个长度量用不同的器具来测定，且测定次数不同，为什么这样做，试从误和有效数字的角度说明之。

20、3. 如果实验中作无误，但得到如图2-14所示的一组资料，这可能是什么原因引起的， 如何处理这组资料?4. 在数据处理中我们采用了两种方法，问哪一种所处理的资料更，为什么1-目镜；2-叉丝；3-物镜?图2-13望远镜示意图?5. 本实验中，哪一个量的测量误对结果的影响?【附录一】【仪器介绍】一、杨氏模量仪二、光杠杆?1. 光杠杆是测量微小长度变化的装置，如图2-9所示。

21、将一个平面镜P固定在T型支架上，在支架的下部有三个足尖，这一组合就称为光杠杆。

22、在本实验中将两个前足尖放在平台C前沿的槽内，后足尖搁在B上，借助望远镜D及标尺E，由后足尖随B的位置变化测出钢丝的伸长量。

本文到这结束，希望上面文章对大家有所帮助。