大学物理实验《用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量》.doc

文档介绍：用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量
实验目的
;
;
;
,结果的正确表达;
。
实验仪器
杨氏弹性模量测量仪(型号见仪器上)(包括望远镜、测量架、光杠杆、标尺、砝码)、钢卷尺(0-200cm , 、游标卡尺(0-150mm,)、螺旋测微器(0-150mm,)
实验原理
在外力作用下,固体所发生的形状变化成为形变。它可分为弹性形变和塑性形变两种。本实验中,只研究金属丝弹性形变,为此,应当控制外力的大小,以保证外力去掉后,物体能恢复原状。
最简单的形变是金属丝受到外力后的伸长和缩短。金属丝长,截面积为,沿长度方向施力后,物体的伸长,则在金属丝的弹性限度内,有:
我们把称为杨氏弹性模量。
如上图:
实验内容
<一> 仪器调整
杨氏弹性模量测定仪底座调节水平;
平面镜镜面放置与测定仪平面垂直;
-;
粗调望远镜:将镜面中心、标尺零点、望远镜调节到等高,望远镜上的缺口、准星对准平面镜中心,并能在望远镜上方看到尺子的像;
细调望远镜:调节目镜焦距能清晰的看到叉丝,并先调节物镜焦距找到平面镜,然后继续调节物镜焦距并能看到尺子清晰的像;
一般要求调节到零刻度。
<二>测量
计下无挂物时刻度尺的读数;
依次挂上的砝码,七次,计下;
依次取下的砝码,七次,计下;
用米尺测量出金属丝的长度(两卡口之间的金属丝)、镜面到尺子的距离;
用游标卡尺测量出光杠杆、用螺旋测微器测量出金属丝直径。
<三>数据处理方法——逐差法
实验测量时,多次测量的算术平均值最接近于真值。但是简单的求一下平均还是不能达到最好的效果,我们多采用逐差法来处理这些数据。
逐差法采用隔项逐差:
注:上式中的为增重的金属丝的伸长量。
实验数据记录处理
i
mi(kg)
加砝码
减砝码
平均值
不确定度
0
1
2
3
0
1
2
3
















cm
4
5
6
7
4
5
6
7












= cm
直径
未加载
加满载
平均值 mm
d上
d中
d下








不确定度: mm




mm
其
他
数
据
螺旋测微器零点读数: mm