文档介绍：Readme
怎么分小组?
前一半同学为第一小组,第一次在403室完成1~3、8项实验内容,另一半为第二小组,第一次在409室完成1、4~8项内容,一周后对调实验室。
若这组同学£10人,则不分小组,第一次在403室,第二次在409室。
实验设备1人1套。
怎么预****本实验?
简写,通常一页纸。
怎么操作?
本实验的注意事项和操作技巧较多,关键的要点有:
(1)勿碰金属丝(一进门就将书包等物放在桌旁的地上,以免挂断细丝);
(2)静下心来,边思考,边动手。
怎么处理数据?
只需要处理实验内容中标“©”号的部分。
关于实验报告。
两周合写一份报告,这份报告应包含:
1份预****报告、2份经签字的实验原始数据、1份数据处理。
测量康铜丝的杨氏模量和泊松比
一、基本原理
1、金属丝的杨氏模量与泊松比
杨氏模量是材料的重要力学参数,反映了材料抵抗形变能力的大小。拉力F与丝的原始横截面A之比定义为应力,伸长量与丝的原始长度L之比定义为纵向线应变。在弹性范围内,应力与应变满足胡克定律:
(1)
其中E为材料的杨氏模量。
式(1)中只考虑了材料的微小纵向应变,忽略了横向变化。横向变化量与丝的原始横向长度d之比定义为横向线应变。在实践中,纵向拉伸应变还会导致横向收缩应变。实验表明,在材料弹性范围内,横向线应变与纵向线应变之比为常数:
(2)
(2)式中的负号表示纵向拉伸导致横向收缩,μ为横向变形系数或称泊松比。
2、非平衡电桥
非平衡电桥与传感器配合使用,可测量温度、应力、位移等物理量。图1为非平衡电桥的原理图,其中电阻箱R1、R2、R3为电桥的三个臂,电阻箱R4与金属丝电阻Rs串联构成第四臂,R0为电位器,C是滑动头。当电桥平衡时:

图1 非平衡电桥
任意桥臂阻值变化时,电桥将偏离平衡位置。金属丝受到拉伸引起电阻变化,当R4+Rs的相对阻值变化量小于1%时,桥电压Ug(即D、E之间的电压)与该桥臂的电阻变化量近似满足线性关系:
(3)
即将电阻的微小变化量转化成直流电压信号进行测量。
本实验的研究对象为康铜丝。
二、待研究的问题
1、测量康铜丝的杨氏模量;
2、忽略拉伸过程中康铜丝电阻率的变化,利用非平衡电桥测量康铜丝相关物理量的变化,进而计算其泊松比。
三、实验仪器
序号设备名称数量
1 康铜丝(已焊接两根导线) 1
2 木支架(已装配电位器、开关、电桥盒等) 1
3 卷尺() 1
4 JCD3型读数显微镜() 1
5 读数显微镜垫块 1
6 ZX38A/10型交直流电阻箱() 1
7 KEITHLEY台式万用表(使用方法见附录) 1
8 低压钠灯(双线平均波长l=)及电源 1
9 钠灯木垫块 1
10 甲电池(~) 1
11 玻璃片 2
12 砝码托盘(质量标注于底部) 1
13 增砣砝码(100克) 10
14 LED灯 1
15 导线 8
四、实验内容与要求
(前一半同学第一次在403室完成1~3、8项实验内容, 后一半同学第一次在409室完成1、4~8项内容,一周后对调实验室)
1、调整高度调节螺栓,使木支架平衡,康铜丝与桌面平行,距桌面77mm。
2、利用所给设备搭