拉伸法測鋼絲的楊氏模量(已批閱)

1、實驗報告評分：5少年班系06級學(xué)號PB06000680姓名張力日期2007514實驗題目：用拉伸法測鋼絲的楊氏模量5實驗?zāi)康模赫莆绽霉飧軛U測定微小形變的方法，在數(shù)據(jù)處理中，掌握逐差法和作圖法兩種數(shù)據(jù)處理的方法實驗原理：在胡克定律成立的范圍內(nèi)，應(yīng)力FS和應(yīng)變ΔLL之比滿足E=（FS）（ΔLL）=FL（SΔL）其中E為一常量，稱為楊氏模量，其大小標(biāo)志了材料的剛性。根據(jù)上式，只要測量出F、ΔLL、S就可以得到物體的楊氏模量，又因為ΔL很小，

2、直接測量困難，故采用光杠桿將其放大，從而得到ΔL。實驗原理圖如右圖：當(dāng)θ很小時，，其中l(wèi)是光杠桿的lLtan?????臂長。由光的反射定律可以知道，鏡面轉(zhuǎn)過θ，反射光線轉(zhuǎn)過2θ，而且有：Db????22tan故：，即是)2(DblL??)2(DblL??那么，最終也就可以用這個表達式來確SlbDLFE2?定楊氏模量E。實驗內(nèi)容：1調(diào)節(jié)儀器（1）調(diào)節(jié)放置光杠桿的平臺F與望遠鏡的相對位置，使光杠桿鏡面法線與望遠鏡軸線大體重合。（2）調(diào)節(jié)支架

3、底腳螺絲，確保平臺水平，調(diào)平臺的上下位置，使管制器頂部與平臺的上表面共面。（3）光杠桿的調(diào)節(jié)，光杠桿和鏡尺組是測量金屬絲伸長量ΔL的關(guān)鍵部件。光杠桿的鏡面（1）和刀口（3）應(yīng)平行。使用時刀口放在平臺的槽內(nèi)，支腳放在管制器的槽內(nèi)，刀口和支腳尖應(yīng)共面。（4）鏡尺組的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)望遠鏡、直尺和光杠桿三者之間的相對位置，使望遠鏡和反射鏡處于同等高度，調(diào)節(jié)望遠鏡目鏡視度圈（4），使目鏡內(nèi)分劃板刻線（叉絲）清晰，用手輪（5）調(diào)焦，使標(biāo)尺像清晰。2測量

4、（1）砝碼托的質(zhì)量為m0，記錄望遠鏡中標(biāo)尺的讀數(shù)r0作為鋼絲的起始長度。（2）在砝碼托上逐次加500g砝碼（可加到3500g），觀察每增加500g時望遠鏡中標(biāo)尺上的讀數(shù)ri，然后再將砝碼逐次減去，記下對應(yīng)的讀數(shù)r’i，取兩組對應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值。ir（3）用米尺測量金屬絲的長度L和平面鏡與標(biāo)尺之間的距離D，以及光杠桿的臂長。l3數(shù)據(jù)處理（1）逐差法用螺旋測微計測金屬絲直徑d，上、中、下各測2次，共6次，然后取平均值。將每隔四項相減，ir實驗

5、報告評分：5少年班系06級學(xué)號PB06000680姓名張力日期2007514那么它的展伸不確定度為68.00141.0)3005.01()60301.014.1()()(222268.068.0?????????PmmmmCkntUBPld?先考慮逐差法處理刻度：b0=r0r4=5.205cm，b1=r1r5=5.160cm，b2=r2r6=5.135cm，b3=r3r7=5.125cm其平均值cmcmb156.54125.5135.5

6、160.5205.5?????其標(biāo)準(zhǔn)差cmcmb036.014)156.5125.5()156.5135.5()156.5160.5()156.5205.5(2222???????????那么b的展伸不確定度為：68.0026.0)305.01()4036.014.1()()(222268.068.0?????????PcmcmCkntUBPlb?根據(jù)楊氏模量的表達式，那么可以求得282lbdDLFSlbDLFE???27210006.

7、2156.5)2937.0(0.7214.38.920.10050.128088cmNcmmmmmNmmmmdblDLFE????????????又根據(jù)不確定度的傳遞公式，那么有268.02268.02222)(2)()()()()(dUbUllFFLLDDEEdb???????????097.0)2937.00141.0(4)156.5036.0()0.722.0()200020()0.10052()0.12802(222222???