(完整版)用拉伸法测金属丝的杨氏模量参考报告

一、实验目的

1.学会用拉伸法测量杨氏模量；

2.掌握光杠杆法测量微小伸长量的原理；

3.学会用逐差法处理实验数据；

4.学会不确定度的计算方法，结果的正确表达；

5.学会实验报告的正确书写。

二、实验仪器

YWC-1杨氏弹性模量测量仪（包括望远镜、测量架、光杠杆、标尺、砝码）、

 钢卷尺（0-200cm ,0.1cm） 、游标卡尺(0-150mm,0.02mm)、螺旋测微器(0-25mm,0.01mm)

三、验原理

在外力作用下，固体所发生的形状变化称为形变。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Y称为杨氏弹性模量。

如上图：

四、实验内容

 <一> 仪器调整

1、杨氏弹性模量测定仪底座调节水平；

2、平面镜镜面放置与测定仪平面垂直；

3、将望远镜放置在平面镜正前方1.500-2.000m左右位置上；

4、粗调望远镜：将镜面中心、标尺零点、望远镜调节等高,望远镜的缺口、准星对准平面镜中心，并能在望远镜外看到尺子的像；

5、调节物镜焦距能看到尺子清晰的像，调节目镜焦距能清晰的看到叉丝；

6、调节叉丝在标尺0刻度以内，并使得视差不超过半格。

<二>测量

1、下无挂物时标尺的读数；

2、依次挂上的砝码，七次，计下；

3、依次取下的砝码，七次，计下；

4、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；

5、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

1.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。

2.逐差法采用隔项逐差：

3.注：上式中的为增重的金属丝的伸长量。

五、实验数据记录处理

（1）数据的记录

 1、求

  同理求得其它填入表中

  同理求得

2、求

   同理求得，，填入表中

 同理求得

3、求

金属丝伸长量

 4、求金属丝直径 

5、求

=

=6.3%

  标准值：

百分差：

  注：本实验百分差10%

六、误差分析

1.误差主要取决于金属丝的微小变化量和金属丝的直径，由于平台上的圆柱形卡头上下伸缩存在系统误差，用望远镜 读取微小变化量时存在随机误差。

2.实验测数据时，由于砝码的摇晃使得金属丝没有绝对静止，读数时存在随机误差。

3.测量金属丝直径时，由于存在椭圆形，故测出的直径存在系统误差和随机误差。

4.测量D时米尺没有拉水平，测量L时米尺没有铅垂导致误差存在。

5.测量X时，由于作垂线没有完全的垂直，导致X值的测量存在误差。

本报告仅供参考格式。

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