实验名称：金属丝杨氏弹性模量的测定

一、引言：

金属杨氏弹性模量是反映物体在受外力作用下发生形变难易程度的重要物理量。

二、实验目的：

1.学会用光杠杆法测量杨氏弹性模量；

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；

三、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Y称为杨氏弹性模量,单位N/m2

S=， 则有Y=

如上图：

，

解出：

四、实验仪器：

  杨氏弹性模量测量仪，螺旋测微器，游标卡尺，钢卷尺，望远镜

五、实验内容：

仪器调整

加重2kg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；将望远镜放置在平面镜正前方1.5-2.0m左右位置上；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。

测量

计下加重2kg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。

六、实验记录：

七、数据处理：

；

；

D=147.20cm；L=85.60cm；b=7.28cm；g=9.8m/s²;

;

八、实验结果：

Y=(1.33±)

九、误差分析：

1. 对Δn进行线性回归分析：

由图可知，R²=0.9682，拟合程度较好，数据较为成功。

2. 实验过程中，读数时无法保证绝对静止状态下读数，可能导致实验中的误差。

3. 实验中，操作台的震动可能导致实验的误差。

 

第二篇：用拉伸法测金属丝的杨氏模量参考报告

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 ,0.1 、游标卡尺(0-150mm,0.02)、螺旋测微器(0-150mm,0.01)

三、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：

          （）

四、实验内容

   <一> 仪器调整

1、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1.5-2.0m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、调节叉丝在标尺以内，并使得视差不超过半格。

<二>测量

1、  下无挂物时刻度尺的读数；

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深长量。

      

五、实验数据记录处理

金属丝伸长量：

   金属丝直径：

         

       

   

  =

  =0.13

  标准值：

百分差：

六、结果及误差分析

1.       光杠杆、望远镜和标尺所构成的光学系统一经调节好后，在实验过程中就不可在移动，否则，所测的数据将不标准，实验又要重新开始；

2.       不准用手触摸目镜、物镜、平面反射镜等光学镜表面，更不准用手、布块或任意纸片擦拭镜面；

3.       实验测数据前没有事先放上去一个砝码，将金属丝拉直，作为一个基准点；

4.       用游标卡尺在纸上测量x值和螺旋测微器测量读数时易产生误差；

5.       测量金属丝长度时没有找准卡口；

6.       米尺使用时常常没有拉直，且应该注意水平测量D，铅垂测量L；

7.       在加减砝码是应该注意轻放，避免摇晃。

本报告仅供参考格式。

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