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内容
实验目的
1
实验仪器
2
实验原理
3
实验内容和步骤
4
数据记录和处理
5
实验目的
学****用静态拉伸法测量金属丝的杨氏模量
学****和掌握运用显微镜测量微小长度变化的原理和方法
掌握显微镜的调节和使用方法
学会用逐差法处理数据
进行测量结果的不确定度分析
实验原理
1、杨氏模量的物理意义:描述材料抵抗形变能力的物理量,该值越大,材料越不容易变形。
式中S为金属丝横截面积
L为金属丝的长度
L为其受拉力F后的伸长量
应变
杨氏模量定义为:
应力
金属丝横截面积S:
杨氏模量定义为:
式中金属丝原长l可由米尺测量,钢丝直径d可用螺旋测微仪测量,外力mg可由实验中钢丝下面悬挂的砝码的重力给出,而Δl是一个微小长度变化量。
d为细铁丝的直径
实验原理
杨氏模量仪示意图
实验内容和步骤
1、调节仪器:
先调节底脚螺丝,使仪器底座水平,再用上梁的微调旋钮调节夹板的水平,直到穿过夹板的细丝不靠贴小孔内壁。然后调节下梁一侧的防摆动装置,将两个螺丝分别旋进铅直细丝下连接框两侧的“V”形槽,并与框体之间形成两个很小的间隙,以便能够上下自由移动,又能避免发生扭转和摆动现象。
2、观察金属丝伸长变化
实验内容和步骤
将显微镜筒装到支架上,插入磁性座,紧靠定位板直边。按显微镜工作距离大致确定物镜与被测十字叉丝屏的距离之后,用眼睛对准镜筒,转动目镜,对分划板调焦,然后沿定位板微移磁性座,在分划板上找到十字叉丝像,经磁性座升降微调,使微尺分划板的零线对准十字叉丝的横线,并微调目镜,尽量消除视差。最后锁住磁性底座。因显微镜成倒像,所以待测细丝受力伸长时,视场内的十字叉丝向上移动;细丝回缩时,叉丝向下移动。
2、观察金属丝伸长变化
实验内容和步骤
记下待测细丝下的砝码盘加100g砝码时,目镜中显示的毫米尺在十字叉丝横丝上的读数,以后在砝码盘上每增加一个m=200g的砝码,从屏上读取一次数据。然后逐一减掉砝码,又从屏上读取一组数据,将所得数据记录在以下的数据表格中。
次数i
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
(g)
100
300
500
700
900
1100
1300
1500
1700
1900
尺像读数mm
增加砝码
减少砝码
平均值
使用逐差法计算
并求出平均值
注意事项
1、在增加砝码的时候,应该轻拿轻放,尽量不使金属丝摆动。
2、注意维护金属丝的平直状态,在用螺旋测微计测量其直径时勿将其扭折,如果作实验前发现金属丝略有弯折,可在砝码盘上先加上一定量的本底砝码(约几百克),使它在伸直的状态下开始做实验。
3、在测完上表数据后,应先测值l,再测其它量。