用拉伸法测钢丝杨氏模量——实验报告

用拉伸法测钢丝杨氏模量——实验报告
用拉伸法测钢丝杨氏模量——实验报告

金属丝杨氏模量的测定实验报告

【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;

【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)

【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L ,截面积为S ,沿长度方向施力F 后,物体的伸长L ?,则在金属丝的弹性限度内,有:

F

S E L

L

=? 我们把E 称为杨氏弹性模量。

如上图:

???

????=?≈=?ααα2D n tg x L n D x L ??=??2 (02n n n -=?)

n x d FLD L

n D

x d F

L L S F E ??=?=?=228241ππ 真实测量时放大倍数为4倍,即E=2E

【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1.5-2.0m 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cm 2±以内,并使得视差不超过半格。

<二>测量

1、 记下无挂物时刻度尺的读数0n ;

2、依次挂上100g 的砝码,8次,计下7654321,,,,,,n n n n n n n ;

3、依次取下100g 的砝码,8次,计下n 0‘,'

7'65'4'3'2'1,,,,,,'n n n n n n n ; 4、用米尺测量出金属丝的长度L (两卡口之间的金属丝)、镜面到尺子的距离D ;

5、用游标卡尺测量出光杠杆x 、用螺旋测微器测量出金属丝直径d 。

<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:

4

)()()()(37261504n n n n n n n n n -+-+-+-=? 3. 注:上式中的n ?为增重400g 的金属丝的伸长量。

【实验数据记录处理】

【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;

2砝码,将金属丝拉直,作为一个基准点;

3.实验测数据前没有事先放上去一个kg

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。

附:真实数据图

杨氏模量实验报告

实验十拉伸法测金属杨氏模量 【实验简介】 杨氏模量是工程材料的重要参数,它是描述材料刚性特征的物理量,杨氏模量越大,材料越不易发生变形,杨氏模量可以用动态法来测量,也可以用静态法来测量。本实验采用静态法。对于静态法来说,既可以用金属丝的伸长与外力的关系来测出杨氏模量,也可以用梁的弯曲与外力的关系来测量。静态法的关键是要准确测出试件 的微小变形量。杨氏模量是重要的物理量,它是选定构件材料的 依据之一,是工程技术常用参数,在工程实际中有着重要意义。 托马斯.杨生平简介、 托马斯.杨生(Thomas Young ,1773-1829)是英国物理学家,考古学家, 医生。光的波动说的奠基人之一。1773年6月13日生于米尔费顿,曾在伦 敦大学、爱丁堡大学和格丁根大学学习,伦敦皇家学会会员,巴黎科学院院 士。1829年5月10日去世。早期提出和证明了声波和光波的干涉现象(著名杨氏双缝干涉实验),并用光的干涉原理解释了牛顿环现象等。1807年提出了表征弹性体的量——杨氏模量。 【实验目的】 1、学会测量杨氏模量的一种方法(静态法); 2、掌握用光杠杆法测量微小长度变化的原理(放大法); 3、学习用逐差法处理实验数据。图10-1 托马斯.杨 【实验仪器及装置】 杨氏模量测定仪、光杠杆、望远镜标尺组、螺旋测 微器(25mm、0.01mm)、游标卡尺(125mm、0.02mm) 及钢卷尺(2m、1mm)等 图10-2 望远镜标尺图10-3 杨氏模量测定仪图10-4 实验装置放置图

【实验原理】 1、静态法测杨氏模量 一根均匀的金属丝或棒,设其长度为L ,截面积为S,在受到沿长度方向的外力F 的作用下伸长L ?。根据胡克定律可知,在材料弹性范围内,其相对伸长量 L L /?(应变)与外力造成的单位 面积上受力F/S(应力)成正比,两者的比值 L L S F Y //?= (10-1) 称为该金属丝的弹性模量,也称杨氏模量,它的单位为2/N m (牛顿/平方米)。 实验证明,杨氏模量与外力F 、物体的长度L 和截面积S 的大小无关,只取决于被测物的材料特性,它是表征固体性质的一个物理量。设金属丝的直径为d ,则24 1 d S π=,杨氏模量可表示为: 2 4FL Y d L π= ? (10-2) 式(2)表明:在长度L 、直径d 和外力F 相同的情况下,杨氏模量大的金属丝的伸长量较小,而一般金属材料的杨氏模量均达到211/10m N 的数量级,所以当FL/2d 的比值不太大时,绝对伸长量L ?就很小,用通常的测量仪(游标卡尺、螺旋测微器等)就难以测量。实验中可采用光学放大法将微小长度转换成其他量测量,用一种专门设计的测量装置—— 光杠杆来进行测量。光杠杆及测量装置如图10-5、图10-6所示。 图10-5 光杠杆图 前足 后足 镜面M M M L

金属的杨氏模量的测量

金属的杨氏模量的测量 当固体受外力作用时,它的体积和形状将要发生变化,这种变化,称为形变。当外力不太大时,物体的形变与外力成正比,且外力停止作用物体立即恢复原来的形状和体积,这种形变称为弹性形变。当外力较大时,物体的形变与外力不成比例,且外力停止作用,物体形变不能恢复原来的形状和体积,这种形变称为范性形变。范性形变的产生,是由于物体形变而产生的内应力超过了物体的弹性限度的缘故。如果再继续增大外力,物体内产生的内应力将会超过物体的强度极限时,物体便被破坏了。 固体材料的弹性形变可以分为纵向、切变、扭转、弯曲等,对于纵向弹性形变可以引入杨氏模量来描述材料抵抗形变的能力。杨氏模量是反映材料形变与内应力关系的一个重要的物理量。杨氏模量越大,越不易发生形变。杨氏模量一般只与材料的性质和温度有关,与其几何形状无关。材料杨氏模量测量方法很多,有静态法和动态法。对于静态法来说,又可分为拉伸法和弯曲法。 I .拉伸法测定钢丝的杨氏弹性模量 【实验目的】 1. 学会用拉伸法测定钢丝的杨氏弹性模量。 2. 掌握几种长度测量工具的使用方法及其不确定度的分析和计算。 3. 进一步掌握逐差法、作图法和最小二乘法的数据处理方法。。 【实验仪器】 杨氏模量测量仪、螺旋测微器、钢卷尺、读数显微镜装置等。 【实验原理】 一、拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量 设有一根粗细均匀的金属丝,长度为L,截面积为S ,将其上端紧固, 下端悬挂质量为m的砝码。当金属丝受外力F= mg作用而发生形变L时,金属丝受外力作用发生形变而产生的内应力RS,其应变为LL,根据虎克

定律有:在弹性限度内,物体的应力 F 「S 与产生的应变成正比,即 Fl S L 式中E 为比例恒量,将上式改写为 L F EwlL 其中E 为该材料的杨氏弹性模量 (又称杨氏模量) 变的应力。实验证明,杨氏模量 E 与外力 F 、金属丝的长度L 、横截面积S 的 大小无关,它只与制成金属丝的材料有关。 1 若金属丝的直径为d ,则S = - Q ?d 2 ,将其代入(I .2 )式中可得 4 4F L 二 d 2 .丄 (I .3 )式表明,在长度、直径和所加外力相同的情况下,杨氏模量大的金属丝 伸长量较 小,杨氏模量小的金属丝伸长量较大。 因此,杨氏模量反映了材料抵抗 外力引起的拉伸(或压缩)形变的能力。实验中,测量出 F 、L 、d 和厶L 值就 可以计算出金属丝的杨氏模量 E 。其中F 、L 、d 都可用一般方法测得,唯有 L 是一个微小的变化量,约 10‘mm 数量级,用普通量具如钢尺或游标卡尺 是难以测准的。因此,实验的核心问题是对微小变化量 L 的测量。在本实验 中用读数显微镜测量(也可利用光杠杆法或其他方法测量) 二、杨氏模量测量仪 杨氏模量测量仪的基本结构如图1所示。在一个较重的三脚底座上固定有两 根立柱,支柱上端有横梁,中部紧固一个平台,构成一个刚度极好的支架。整个 支架受力后变形极小,可以忽略。通过调节三角底座的水平调节螺母13使整个支 架铅直。待测样品是一根粗细均匀的金属丝(长约 90Cn )O 金属丝上端用上端紧 固座2夹紧并固定在上横梁上,钢丝下端也用一个钳形平台5夹紧并穿过平台的中 心孔,使金属丝自由悬挂。钢丝的总长度 L 就是从上端固定座2的下端面至钳形 平台5的上端面之间的长度。钳形平台5下方的挂钩上挂一个砝码盘,当盘上逐次 加上一定质量的砝码后,钢丝就被拉伸,标尺刻线6也跟着下降。读数标尺9相对 (I .1 ) (I .2 ) ,在数值上等于产生单位应 (I ?3 )

拉伸法测钢丝的杨氏模量(已批阅)教学文案

拉伸法测钢丝的杨氏模量(已批阅)

实验题目:用拉伸法测钢丝的杨氏模量5- 实验目的:掌握利用光杠杆测定微小形变的方法,在数据处理中,掌握逐差法和作图法两种 数据处理的方法 实验原理:在胡克定律成立的范围内,应力F/S 和应变ΔL/L 之比满足 E=(F/S )/(ΔL/L )=FL/(S ΔL ) 其中E 为一常量,称为杨氏模量,其大小标志了材料的刚性。 根据上式,只要测量出F 、ΔL/L 、S 就可以得到物体的杨氏模量,又因为ΔL 很小,直 接测量困难,故采用光杠杆将其放大,从而得到ΔL 。 实验原理图如右图: 当θ很小时,l L /tan ?=≈θθ,其中l 是光杠杆的臂 长。 由光的反射定律可以知道,镜面转过θ,反射光 线转过2θ,而且有: 故:)2(D b l L =?,即是) 2(D bl L =? 那么Slb DLF E 2= ,最终也就可以用这个表达式来确定杨氏模量E 。 实验内容: 1. 调节仪器 (1) 调节放置光杠杆的平台F 与望远镜的相对位置,使光杠杆镜面法线与望远镜轴线大体 重合。 (2) 调节支架底脚螺丝,确保平台水平,调平台的上下位置,使管制器顶部与平台的上表 面共面。

(3) 光杠杆的调节,光杠杆和镜尺组是测量金属丝伸长量ΔL 的关键部件。光杠杆的镜面 (1)和刀口(3)应平行。使用时刀口放在平台的槽内,支脚放在管制器的槽内,刀口和支脚尖应共面。 (4) 镜尺组的调节,调节望远镜、直尺和光杠杆三者之间的相对位置,使望远镜和反射镜 处于同等高度,调节望远镜目镜视度圈(4),使目镜内分划板刻线(叉丝)清晰, 用手轮(5)调焦,使标尺像清晰。 2. 测量 (1) 砝码托的质量为m 0,记录望远镜中标尺的读数r 0作为钢丝的起始长度。 (2) 在砝码托上逐次加500g 砝码(可加到3500g ),观察每增加500g 时望远镜中标尺上 的读数r i ,然后再将砝码逐次减去,记下对应的读数r ’i ,取两组对应数据的平均值 i r 。 (3) 用米尺测量金属丝的长度L 和平面镜与标尺之间的距离D ,以及光杠杆的臂长l 。 3. 数据处理 (1) 逐差法 用螺旋测微计测金属丝直径d ,上、中、下各测2次,共6次,然后取平均值。将i r 每隔四项相减,得到相当于每次加2000g 的四次测量数据,如设040r r b -=,151r r b -=,262r r b -=和373r r b -=并求出平均值和误差。 将测得的各量代入式(5)计算E ,并求出其误差(ΔE/E 和ΔE ),正确表述E 的测量结果。 (2) 作图法 把式(5)改写为 i i i MF SlE DLF r ==)/(2 (6)

用拉伸法测金属丝的杨氏模量

2222)()()(4)()(b u n u d u R u L u Y u b n d R L +?+++=?用拉伸法测金属丝的杨氏模量 [预习思考题] 1、使用螺旋测微器的注意事项是什么?棘轮如何使用?螺旋测微器用毕还回盒内时要作何处理? 答:使用螺旋测微器测物时,手要握螺旋测微器的绝热板部分,手上不能有汗渍;被测物接触测砧之前,应旋转棘轮,切不可拧微分套筒,否则会损伤测砧,测值也不准确。砧台夹住被测物时,听到棘轮发出“咯咯”声响,立刻停止旋转。螺旋测微器还回盒内时,要将微分筒退旋几转,使砧台间留有一定空隙,避免热胀使螺杆变形。 2、公式 Y=8FLR πd 2b △n 中哪几个量是待测量?关键是测准哪几个量?这些量都是长度量,却使用了不同的量具和方法,这是根据什么考虑的?此公式的适用条件是什么? 答:公式中有L 、R 、d 、b 、Δn 等五个待测量。测准Δn 和d 是实验成功的关键。由Y 的不确定度传播公式: 可知,Y 的不确定度是各直接测得量的不确定度的总和,因而,一般考虑各量的不确定度按等影响原则分配,即每个直接测得量的不确定度对合成不确定度的贡献大致相同;也就是说,按照不确定度的合理分配来确定每个长度量用什么测量工具。在测量中,过高地追求某一两个量的精确度,对最后合成不确定度的影响并不大,因而无意义。比如L 和R 都大于50cm ,用米尺

,分别计算出解答提示:根据:22222)()()(4)()(b u n u d u R u L u Y u b n d R L +?+++=?二和知,。由实际测量的计算可、、、、出根号中各量:n d b u n u d u R u L u b n d R L ???2测量完全能满足要求,不必考虑选用精确度更高的仪器。公式应满足的实验条件有三:① 加负荷不能超过钢丝的弹性限度;② 光杠杆偏角θ应很小,即外力F 不能过大;③ 望远镜光轴水平,反射镜与标尺垂直于光轴。 [实验后思考题] 1、根据Y 的不确定度公式,分析哪个量的测量对Y 的测量结果影响最大。 量的测量对Y的测量结果影响最大,因此测此二量尤应精细。 2、可否用作图法求钢丝的杨氏模量,如何作图? 答:本实验不用逐差法,而用作图法处理数据,也可以算出杨氏模量。由公式 Y=8FLR πd 2b △n 可得: F= πd 2b 8LR Y △n =KY △n 。式中K=πd 2b 8LR 可视为常数。以荷重F 为纵坐标,与之相应的n i 为横坐标作图。由上式可见该图为一直 线。从图上求出直线的斜率,即可计算出杨氏模量。 3、怎样提高光杠杆测量微小变化的灵敏度?这种灵敏度是否越高越好? 答:由Δn= 2R b ΔL 可知, 2R b 为光杠杆的放大倍率。适当改变R 和 b ,可以增加放大倍数,提高光杠杆的灵敏度,但这种灵敏度并非越高越好;

大学实验报告模板三篇

大学实验报告模板三篇 篇一:大学物理实验报告格式 实验名称:杨氏弹性模量的测定 院专业学号 姓名 同组实验者 20XX年月日 实验名称 一、实验目的。。。。。。。。。 二、实验原理。。。。。。。。。。 三、实验内容与步骤。。。。。。。。。 四、数据处理与结果。。。。。。。。。 五、附件:原始数据 ****说明: 第五部分请另起一页,将实验时的原始记录装订上,原始记录上须有教师的签名。 篇二:大学实验报告册模板 实验课程名称开课学院理学院指导老师姓名学生姓名学生专业班级 200— 200 学年第学期 实验课程名称:

实验课程 名称: 篇三:浙江大学实验报告模板 专业:________________ 姓名:________________ 实验报告 学号:________________ 日期:________________ 地点:________________ 课程名称: _______________________________指导老师:________________成绩:__________________ 实验名称: _______________________________实验类型:________________同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 实验名称:_______________________________姓名: ________________学号:__________________

拉伸法测钢丝的杨氏模量(已批阅)

实验题目:用拉伸法测钢丝的杨氏模量5- 实验目的:掌握利用光杠杆测定微小形变的方法,在数据处理中,掌握逐差法和作图法两种数据处理的方 法 实验原理:在胡克定律成立的范围内,应力F/S 和应变ΔL/L 之比满足 E=(F/S )/(ΔL/L )=FL/(S ΔL ) 其中E 为一常量,称为杨氏模量,其大小标志了材料的刚性。 根据上式,只要测量出F 、ΔL/L 、S 就可以得到物体的杨氏模量,又因为ΔL 很小,直接测量 困难,故采用光杠杆将其放大,从而得到ΔL 。 实验原理图如右图: 当θ很小时,l L /tan ?=≈θθ,其中l 是光杠杆的臂 长。 由光的反射定律可以知道,镜面转过θ,反射光线 转过2θ,而且有: 故:)2(D b l L = ?,即是)2(D bl L =? 那么Slb DLF E 2= ,最终也就可以用这个表达式来确定杨氏模量E 。 实验内容: 1. 调节仪器 (1) 调节放置光杠杆的平台F 与望远镜的相对位置,使光杠杆镜面法线与望远镜轴线大体重合。 (2) 调节支架底脚螺丝,确保平台水平,调平台的上下位置,使管制器顶部与平台的上表面共面。 (3) 光杠杆的调节,光杠杆和镜尺组是测量金属丝伸长量ΔL 的关键部件。光杠杆的镜面(1)和刀口 (3)应平行。使用时刀口放在平台的槽内,支脚放在管制器的槽内,刀口和支脚尖应共面。 (4) 镜尺组的调节,调节望远镜、直尺和光杠杆三者之间的相对位置,使望远镜和反射镜处于同等高 度,调节望远镜目镜视度圈(4),使目镜内分划板刻线(叉丝)清晰,用手轮(5)调焦,使标尺像清晰。 2. 测量 (1) 砝码托的质量为m 0,记录望远镜中标尺的读数r 0作为钢丝的起始长度。 (2) 在砝码托上逐次加500g 砝码(可加到3500g ),观察每增加500g 时望远镜中标尺上的读数r i ,然 后再将砝码逐次减去,记下对应的读数r ’i ,取两组对应数据的平均值i r 。 (3) 用米尺测量金属丝的长度L 和平面镜与标尺之间的距离D ,以及光杠杆的臂长l 。 3. 数据处理 (1) 逐差法 用螺旋测微计测金属丝直径d ,上、中、下各测2次,共6次,然后取平均值。将i r 每隔四项相减,得到相当于每次加2000g 的四次测量数据,如设040r r b -=,151r r b -=,262r r b -=和373r r b -=并求出平均值和误差。 将测得的各量代入式(5)计算E ,并求出其误差(ΔE/E 和ΔE ),正确表述E 的测量结果。 (2) 作图法 把式(5)改写为 i i i MF SlE DLF r ==)/(2 (6)

用拉伸法测钢丝杨氏模量——实验报告

金属丝杨氏模量的测定实验报告 【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; 【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 , )、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L ,截面积为S ,沿长度方向施力F 后,物体的伸长L ?,则在金属丝的弹性限度内,有: F S E L L =? 我们把E 称为杨氏弹性模量。 如上图: ??? ????=?≈=?ααα2D n tg x L n D x L ??=??2 (02n n n -=?) n x d FLD L n D x d F L L S F E ??=?=?=228241ππ 真实测量时放大倍数为4倍,即E=2E 【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cm 2±以内,并使得视差不超过半格。 <二>测量 1、 记下无挂物时刻度尺的读数0n ; 2、依次挂上100g 的砝码,8次,计下7654321,,,,,,n n n n n n n ; 3、依次取下100g 的砝码,8次,计下n 0‘,' 7'65'4'3'2'1,,,,,,'n n n n n n n ; 4、用米尺测量出金属丝的长度L (两卡口之间的金属丝)、镜面到尺子的距离D ; 5、用游标卡尺测量出光杠杆x 、用螺旋测微器测量出金属丝直径d 。 <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: 4 )()()()(37261504n n n n n n n n n -+-+-+-=? 3. 注:上式中的n ?为增重400g 的金属丝的伸长量。 【实验数据记录处理】 【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;

实验报告-杨氏模量测量

实验报告:杨氏模量的测定

杨氏模量的测定(伸长法) 【实验目的】 1.用伸长法测定金属丝的杨氏模量 2.学习光杠杆原理并掌握使用方法 【实验仪器】 伸长仪;光杆杆;螺旋测微器;游标尺;钢卷尺和米尺;望远镜(附标尺)。 【实验原理】 物体在外力作用下或多或少都要发生形变,当形变不超过某一限度时,撤走外力之后形变能随之消失,这种形变叫弹性形变,发生弹性形变时物体内部将产生恢复原状的内应力。 设有一截面为S ,长度为l 的均匀棒状(或线状)材料,受拉力F 拉伸时,伸长了δ,其单位面积截面 所受到的拉力S F 称为胁强,而单位长度的伸长量l δ称为胁变。根据胡克定律,在弹性形变范围内,棒状 (或线状)固体胁变与它所受的胁强成正比: F E S l δ = 其比例系数E 取决于固体材料的性质,反应了材料形变和内应力之间的关系,称为杨氏弹性模量。 Fl E S δ = (1) 右图是光杠杆镜测微小长度变化量的原理图。左侧曲尺状物为光杠杆镜,M 是反射镜,b 为光杠杆镜短臂的杆长,B 为光杆杆平面镜到尺的距离,当加减砝码时,b 边的另一端则随被测钢丝的伸长、缩短而下降、上升,从而改变了M 镜法线的方向,使得钢丝原长为l 时,从一个调节好的位于图右侧的望远镜看M 镜中标尺像的读数为0h ;而钢丝受力伸长后,光杠杆镜的位置变为虚线所示,此时从望远镜上看到的标尺像的读数变为i h 。这样,钢丝的微小伸长量δ,对应光杠杆镜的角度变化量θ,而对应的光杠杆镜中标尺读数变化则为Δh 。由光路可逆可以得知,h ?对光杠杆镜的张角应为θ2。从图中用几何方法可以得出: tg b δ θθ≈= (1) tg22h B θθ?≈= (2) 将(1)式和(2)式联列后得: 2b h B δ= ? (3) 考虑到2 =/4S D π,F mg = 所以:2 8Bmgl E D b h π=? 这种测量方法被称为放大法。由于该方法具有性能稳定、精度高,而且是线性放大等优点,所以在设计各类测试仪器中有着广泛的应用。 图 光杠杆原理 A

(完整版)拉伸法测钢丝杨氏模量

拉伸法测钢丝杨氏模量 实验目的 1. 掌握用光杠杆法测量微小量的原理和方法,并用以测定钢丝的杨氏模量; 2. 掌握有效数字的读取、运算以及不确定度计算的一般方法. 3. 掌握用逐差法处理数据的方法; 4. 了解选取合理的实验条件,减小系统误差的重要意义. 实验仪器 YMC-l 型杨氏模量测定仪,如图所示(包括光杠杆、镜尺装置);量程为3m 或5m 钢卷尺;0-25mm 一级千分尺;分度值0.02mm 游标卡尺;水平仪;lkg 的砝码若干. 1.标尺 2.锁紧手轮 3.俯仰手轮 4.调焦手轮 5.目镜 6.内调焦望远镜 7.准星 8.钢丝上夹头 9.钢丝 10.光杠杆 11.工作平台 12.下夹头 13.砝码 14.砝码盘 15.三角座 16.调整螺丝. 实验原理 设一粗细均匀的钢丝,长度为L 、横截面 积为S ,沿长度方向作用外力F 后,钢丝伸长了ΔL .比值F /S 是钢丝单位横截面积上受到的作用力,称为应力;比值ΔL /L 是钢丝的相对伸长量,称为应变.根据胡克定律,在弹性限度内,钢丝的应力与应变成正比,即 F L E S L ?= 或 //F S E L L =? 式中E 称为杨氏模量,单位为 N·m -2,在数值上等于产生单位应变的应力. 由上式可知,对E 的测量实际上就是对F 、L 、S 、ΔL 的测量.其中F 、L 和S 都容易测量,而钢丝的伸长量ΔL 很小,很难用一般的长度测量仪器直接测量,因此ΔL 的准确测量是本实验的核心问题. 本实验采用光杠杆放大法实现对钢丝伸长量ΔL 的间接测量.光杠杆是用光学转换放大的方法来实现微小长度变化的一种装置.它包括杠杆架和反射镜.杠杆架下面有三个支脚,测量时两个前脚放 在杨氏模量测定仪的工作平台上,一个后脚放在与钢丝下夹头相连的活动平台上,随着钢丝的伸长(或缩短),活动平台向下(或向上)移动,带动杠杆架以两个前脚的连线为轴转动. 设开始时,光杠杆的平面镜竖直,即镜面法线在水平位置,在望远镜中恰能看到标尺刻度s 0.当待测细钢丝受力作用而伸长ΔL 时,光杠杆的后脚下降ΔL ,光杠杆平面镜转过一较小角度θ,法线也转过同一角度θ,反射线转过2θ,此 时在望远镜中恰能看到标尺刻度s 1(s 1为标尺某一刻度). 由图可知 2 tan L d θ?= ,1011tan 2s s s d d θ-?== 式中,d 2为光杠杆常数(光杠杆后脚尖至前脚尖连线的垂直距离);d 1为光杠杆镜面至标尺的距离. 由于ΔL << d 2,Δs << d 1 ,偏转角度θ很小,所以近似地有 θtan ≈θ2d L ?= ,θ2tan θ2≈1 101d s d s s ?=-= 由此可得 2 1 2d L s d ?= ? 实验中,外力F 由一定质量的砝码的重力产生,即F =mg ,钢丝横截面积为S =πD 2/4 (D 是钢丝直径),代入可得杨氏模量的计算公式: 1 228mgLd E D d s = π? 其中2d 1/ d 2为放大倍数,为保证大的放大倍数,实验时应有较大的d 1(一般为2m )和较小的d 2(一般为0.08m 左右). 将待测钢丝直径D 和原长L 、光杠杆镜面至标尺的距离d 1、光杠杆常数d 2、砝码产生的拉力mg 、以及对应的Δs 测出,便可计算出钢丝的杨氏模量E . 实验内容 1. 用千分尺测量钢丝的直径D ,在不同方位测六次,计算其不确定度; 2. 用钢卷尺对钢丝的原长L (从支架上端钢丝上夹头开始到平台夹钢丝的下夹头之间的距离)及平面镜与标尺的距离d 1各测一次; 3. 用游标卡尺测量光杠杆常数d 2一次; 4. 采用逐个增加砝码和减去砝码的方法测量钢丝的伸长量,用逐差法求Δs 及其不确定度; 5. 计算钢丝的杨氏模量E 及其不确定度,表达实验结果. 实验步骤 1. 杨氏模量测定仪的调整 (1) 将待测钢丝固定好,调节杨氏模量仪的底脚螺丝,使两根支柱竖直,工作平台水平,并预加1-2块砝码使钢丝拉直; (2) 将光杠杆的两前脚放在工作平台的沟槽中,后脚放在下夹头的平面上,调整平面镜使镜面铅直. (3) 调节望远镜,使镜筒轴线水平,将其移近至工作平台,调节镜筒高度使其和平面镜等高,调好后将望远镜固定在 支架上. 调整到平面镜法线和望远镜轴线等高共轴. (4) 移动望远镜支架距平面镜约2 m 处,调整标尺,使其竖直并与望远镜轴线垂直,且标尺0刻线与轴线等高. (5) 初步寻找标尺的像,从望远镜筒外观察平面镜中是否有标尺或镜筒的像,若没有,则左右移动望远镜、细心调节 平面镜倾角,直到在平面镜中看到镜筒或标尺的像. (6) 调节望远镜找标尺的像.先调节目镜,看到清晰的十字叉丝,再调节调焦手轮,左右移动支架或转动方向,直到在望远镜中看到清晰的标尺刻线和十字叉丝. 杠杆架 反射镜 固定平台 砝码 光杠杆结构图 θ θ 光杠杆 望远镜 标尺 s 0 s 1 d 1 d 2 ΔL θ θ Δs

大学物理实验-拉伸法测钢丝的杨氏模量(已批阅)

实验题目:用拉伸法测钢丝的杨氏模量 13+39+33=85 实验目的:采用拉伸法测定杨氏模量,掌握利用光杠杆测定微小形变地方法。在数据处理中,掌握逐差法 和作图法两种数据处理的方法 实验仪器: 杨氏模量测量仪(包括光杠杆,砝码,望远镜,标尺),米尺,螺旋测微计。 实验原理:在胡克定律成立的范围内,应力F/S 和应变ΔL/L 之比满足 E=(F/S )/(ΔL/L )=FL/(S ΔL ) 其中E 为一常量,称为杨氏模量,其大小标志了材料的刚性。 根据上式,只要测量出F 、ΔL/L 、S 就可以得到物体的杨氏模量,又因为ΔL 很小,直接测量 困难,故采用光杠杆将其放大,从而得到ΔL 。 实验原理图如右图: 当θ很小时,l L /tan ?=≈θθ, 其中l 是光杠杆的臂长。 由光的反射定律可以知道,镜面转过θ,反射光线 转过2θ,而且有: D b =≈θθ22t a n 故: ) 2(D b l L = ?,即是) 2(D bl L =? 那么Slb DLF E 2= ,最终也就可以用这个表达式来确 定杨氏模量E 。 实验内容: 1. 调节仪器 (1) 调节放置光杠杆的平台F 与望远镜的相对位置,使光杠杆镜面法线与望远镜轴线大体重合。 (2) 调节支架底脚螺丝,确保平台水平,调平台的上下位置,使管制器顶部与平台的上表面共面。 (3) 光杠杆的调节,光杠杆和镜尺组是测量金属丝伸长量ΔL 的关键部件。光杠杆的镜面(1)和刀口(3)应平行。使用时刀口放在平台的槽内,支脚放在管制器的槽内,刀口和支脚尖应共面。 (4) 镜尺组的调节,调节望远镜、直尺和光杠杆三者之间的相对位置,使望远镜和反射镜处于同等高度,调节望远镜目镜视度圈(4),使目镜内分划板刻线(叉丝)清晰,用手轮(5)调焦,使标尺像清晰。 2. 测量 (1) 砝码托的质量为m 0,记录望远镜中标尺的读数r 0作为钢丝的起始长度。 (2) 在砝码托上逐次加500g 砝码(可加到3500g ),观察每增加500g 时望远镜中标尺上的读数r i ,然 后再将砝码逐次减去,记下对应的读数r ’i ,取两组对应数据的平均值i r 。 (3) 用米尺测量金属丝的长度L 和平面镜与标尺之间的距离D ,以及光杠杆的臂长l 。 3. 数据处理 (1) 逐差法 用螺旋测微计测金属丝直径d ,上、中、下各测2次,共6次,然后取平均值。将i r 每隔四项相减,得到相当于每次加2000g 的四次测量数据,如设040r r b -=,151r r b -=,262r r b -=和373r r b -=并

大学物理实验报告_钢丝的杨氏模量测量

大学物理仿真实验 实 验 报 告 : 班级: 学号: 2014年12月10日

实验名称:钢丝的杨氏模量测量 实验原理 任何物体(或材料)在外力作用下都会发生形变。当形变不超过某一限度时,撤走外力则形变随之消失,为一可逆过程,这种形变称为弹性形变,这一极限称为弹性极限。超过弹性极限,就会产生永久形变(亦称塑性形变),即撤去外力后形变仍然存在,为不可逆过程。当外力进一步增大到某一点时,会突然发生很大的形变,该点称为屈服点,在达到屈服点后不久,材料可能发生断裂,在断裂点被拉断。 人们在研究材料的弹性性质时,希望有这样一些物理量,它们与试样的尺寸、形状和外加的力无关。于是提出了应力F/S(即力与力所作用的面积之比)和应变ΔL/L(即长度或尺寸的变化与原来的长度或尺寸之比)之比的概念。在胡克定律成立的范围内,应力和应变之比是一个常数,即 (1) E被称为材料的杨氏模量,它是表征材料性质的一个物理量,仅与材料的结构、化学成分及其加工制造方法有关。某种材料发生一定应变所需要的力大,该材料的杨氏模量也就大。杨氏模量的大小标志了材料的刚性。 通过式(1),在样品截面积S上的作用应力为F,测量引起的相对伸长量ΔL/L,即可计算出材料的杨氏模量E。因一般伸长量ΔL很小,故常采用光学放大法,将其放大,如用光杠杆测量ΔL。光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架,平面镜的镜面与三个足尖决定的平面垂直,其后足即杠杆的支脚与被测物接触,见图1。当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离ΔL时,镜面法线转过一个θ角,而入射到望远镜的光线转过2θ角,如图2所示。当θ很小时, (2)

式中l为支脚尖到刀口的垂直距离(也叫光杠杆的臂长)。根据光的反射定律,反射角和入射角相等,故当镜面转动θ角时,反射光线转动2θ角,由图可知 (3) 式中D为镜面到标尺的距离,b为从望远镜中观察到的标尺移动的距离。 从(2)和(3)两式得到 (4) 由此得 (5) 合并(1)和(4)两式得

金属丝杨氏模量的测定

物理实验报告 【实验名称】 杨氏模量的测定 【实验目的】 1. 掌握用光杠杆测量微小长度变化的原理和方法,了解其应用。 2. 掌握各种长度测量工具的选择和使用。 3. 学习用逐差法和作图法处理实验数据。 【实验仪器】 MYC-1型金属丝杨氏模量测定仪(一套)、钢卷尺、米尺、螺旋测微计、重垂、砝码等。 【实验原理】 一、杨氏弹性模量 设金属丝的原长L ,横截面积为S ,沿长度方向施力F 后,其长度改变ΔL ,则金属丝单位面积上受到的垂直作用力F/S 称为正应力,金属丝的相对伸长量ΔL/L 称为线应变。实验结果指出,在弹性范围内,由胡克定律可知物体的正应力与线应变成正比,即 L L Y S F ?= (1) 则 E L L S F Y ?= (2) 比例系数E 即为杨氏弹性模量。在它表征材料本身的性质,Y 越大的材料,要使它发生一定的相对形变所需要的单位横截面积上的作用力也越大。Y 的国际单位制单位为帕斯 卡,记为Pa (1Pa =12m N ;1GPa =910Pa )。 本实验测量的是钢丝的杨氏弹性模量,如果钢丝直径为d ,则可得钢丝横截面积S 42d S π= 则(2)式可变为 E L d FL Y ?=24π (3) 可见,只要测出式(3)中右边各量,就可计算出杨氏弹性模量。式中L (金属丝原长)可由米尺测量,d (钢丝直径),可用螺旋测微仪测量, F (外力)可由实验中钢丝下面悬挂的砝码的重力F=mg 求出,而ΔL 是一个微小长度变化(在此实验中 ,当L ≈1m时, F 每变化1kg 相应的ΔL 约为mm)。因此,本实验利用光杠杆的光学放大作用实现对钢丝微小伸长量ΔL 的间接测量。 二、光杠杆测微小长度变化 尺读望远镜和光杠杆组成如图2所示的测量系统。光杠杆系统是由光杠杆镜架与尺读望远镜组成的。光杠杆结构见图2(b )所示,它实际上是附有三个尖足的平面镜。三个尖足的边线为一等腰三角形。前两足刀口与平面镜在同一平面内(平面镜俯仰方位可调),后足在前两足刀口的中垂线上。尺读望远镜由一把竖立的毫米刻度尺和在尺旁的一个望远镜组成。

实验 杨氏模量的测定(梁弯曲法)

实验 杨氏模量的测定(梁弯曲法) 【实验目的】 用梁的弯曲法测定金属的杨氏模量。 【仪器用具】 攸英装置,光杠杆,望远镜及直尺,螺旋测微计,游标卡尺,米尺,千分表。 【实验原理】 将厚为a 、宽为b 的金属棒放在相距为l 的二刀刃上(图1),在棒上二刀刃的中点处挂上质量为m 的砝码,棒被压弯,设挂砝码处下降λ,称此λ为弛垂度,这时棒材的杨氏模量 λ b a mgl E 3 3 4= . (1) 下面推导上式。图(2)为沿棒方向的纵断面的一部分。在相距dx 的21O O 二点上的横断面, 在棒弯曲前互相平行,弯曲后则成一小角度?d 。显然在棒弯曲后,棒的下半部呈现拉伸状态,上半部为压缩状态,而在棒的中间有一薄层虽然弯曲但长度不变,称为中间层。 计算与中间层相距为y 、厚dy 、形变前长为dx 的一段,弯曲后伸长了?yd ,它受到的拉力为dF ,根据胡克定律有 dx yd E dS dF ? =. 式中dS 表示形变层的横截面积,即bdy dS =。于是

y d y d x d Eb dF ?=. 此力对中间层的转矩为dM ,即 dy y dx d Eb dM 2 ?=. 而整个横断面的转矩M 应是 dx d b Ea dy y dx d Eb M a ??3 2 2 12 12= =? . (2) 如果将棒的中点C 固定,在中点两侧各为2 l 处分别施以向上的力 mg 2 1(图3),则棒的弯曲情 况当和图1所示的完全相同。棒上距中点C 为x 、长为dx 的一段,由于弯曲产生的下降λd 等于 ?λd x l d )2 ( -= (3) 当棒平衡时,由外力mg 2 1对该处产生的力距 )2 ( 21x l mg -应当等于由式(2)求出的转距M , 即 dx d b Ea x l mg ?3 12 1)2 ( 2 1= -. 由此式求出?d 代入式(3)中并积分,可求出弛垂度 b Ea mgl dx x l b Ea mg 3 3210 2 3 4)2 ( 6= -=?λ, (4) 即 λ b a m g l E 3 3 4= . (1)

杨氏模量实验报告记录

杨氏模量实验报告记录

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南昌大学物理实验报告 课程名称:大学物理实验 实验名称:金属丝杨氏模量的测定 学院:食品学院专业班级:食品科学与工程152班学生姓名:彭超学号: 5603115045 实验地点:基础实验大楼B106 座位号: 实验时间:第四周星期二下午十六点开始

一、实验目的:1.学会测量杨氏模量的一种方法,掌握“光杠杆镜”测量微小长度变化的原理 2.学会用“对称测量”消除系统误差 3.学习如何依实际情况对各个测量进行误差估算 4.练习用逐差法、作图法处理数据 二、实验原理: 在外力作用下,固体材料所发生的形状变化称之为形变。形变分为弹性形变和范性形变。如果加在物体上的外力停止作用后,物体能完全恢复原状的形变称之为弹性形变;如果加在物体上的外力停止作用后,物体不能完全恢复原状的形变称之为范性形变。 在许多种不同的形变中,伸长(或缩短)形变是最简单、最普遍的形变之一。本实验是针对连续、均匀、各向同性的材料做成的丝,进行拉伸试验。设细丝的原长为L ,横截面积为S ,两端受拉力(或 压力)F 后,物体伸长(或缩短)L ?。而单位长度的伸长量L L ?称为应变,单位横截面积所承受的力S F 称 为应力。根据胡克定律,在弹性限度内,应力与应变成正比关系,即 L L E S F ?= 式中比例系数E 称为杨氏弹性模量,简称杨氏模量。实验证明,杨氏模量与外力F 、物体的长度L 和截面积S 的大小无关,而只决定于物体的材料。杨氏模量是表征固体材料性质的一个重要物理量,是选定机械构件材料的依据之一。 由上式得 L S FL E ?=0 在国际单位制(SI)中,E 的单位为2-m ?N 实验证明,杨氏模量与外力F 、物体长度L 和横截面积S 的大小无关,只取决于被测物的材料特性,它是表征固体性质的一个物理量 设金属丝的直径为d ,则 2d 41 π=S L FL E ?=2d 4π 而L ?是一个微小长度变化(在此实验中 ,当L ≈1m时,F 每变化1kg 相应的L ?约为0.3mm)。因此,本实验利用光杠杆的光学放大作用实现对钢丝微小伸长量L ?的间接测量。

动态法测量杨氏模量教案资料

实验四 动态法测定材料杨氏模量 杨氏模量是工程材料的一个重要物理参数,它标志着材料抵抗弹性形变的能力。 杨氏模量测量方法有多种,最常用的有拉伸法测量金属材料的杨氏模量,这属于静态法测量,这种方法一般仅适用于测量形变较大、延展性较好的材料,对如玻璃及陶瓷之类的脆性材料就无法用此方法测量。动态法由于其在测量上的优越性,在实际应用中已经被广泛采用,也是国家标准指定的一种杨氏模量的测量方法。本实验用悬挂、支撑二种“动态法”测出试样振动时的固有基频,并根据试样的几何参数测得材料的杨氏模量。 一、实验目的 1.理解动态法测量杨氏模量的基本原理。 2.掌握动态法测量杨氏模量的基本方法,学会用动态法测量杨氏模量。 3.培养综合运用知识和使用常用实验仪器的能力。 4.进一步了解信号发生器和示波器的使用方法。 二、实验原理 长度L 远远大于直径d (L>>d )的一细长棒,作微小横振动(弯曲振动)时满足的动 解以上方程的具体过程如下(不要求掌握): 用分离变量法:令)()(),(t T x X t x y = 代入方程(1)得: 2 244d d 1d d 1t T T YJ s x X X ρ-= 等式两边分别是x 和t 的函数,这只有都等于一个常数才有可能,设该常数为4 K ,于是得:

0d d 444=-X K x X 0d d 422=+T s YJ K t T ρ 这两个线形常微分方程的通解分别为: Kx B Kx B shKx B chKx B x X sin cos )(4321+++= ) cos()(?ω+=t A t T 于是解振动方程式得通解为: ) cos()sin cos (),(4321?ω++++=t A Kx B Kx B shKx B chKx B t x y 其中式(2)称为频率公式: 2 14??????=s YJ K ρω (2) 该公式对任意形状的截面,不同边界条件的试样都是成立的。我们只要用特定的边界条件定出常数K ,并将其代入特定截面的转动惯量J ,就可以得到具体条件下的计算公式了。 如果悬线悬挂(支撑点)在试样的节点附近,则其边界条件为自由端横向作用力: 033=??-=??-=x y YJ x M F 弯矩 : 02 2=??=x y YJ M 即 0x d X d 0x 3 3== 0x d X d l x 33== 0x d X d 0x 2 2== 0x d X d l x 22== 将通解代入边界条件,得到1cos =KLchKL ,用数值解法求得本征值K 和棒长L 应满足:ΛΛ420.20 ,279.17 ,137.14 ,9956.10 ,8532.7 ,7300.4 ,0=KL , 由于其中第一个根“0”对应于静态情况,故将其舍去。将第二个根作为第一个根,记作L K 1。一般将7300.4 1=L K 所对应的共振频率称为基频(或称作固有频率)。在上述L K n 值中,1,3,5…个数值对应着“对称形振动”, 第2、4、6…个数值对应着“反对称形振动”。图1给出了当4 ,3 ,2 ,1n =时的振动波形。由1n =图可以看出,试样在作基频振动时,存在两个节点,它们的位置距离端面分别为L 224.0和L 776.0处。理论上悬

大学物理实验-报告实验用拉伸法测杨氏模量.doc

实验21 用拉伸法测杨氏模量 林一仙 1 实验目的 1)掌握拉伸法测定金属杨氏模量的方法; 2)学习用光杠杆放大测量微小长度变化量的方法; 3)学习用作图法处理数据。 2 实验原理 相关仪器: 杨氏模量仪、光杠杆、尺读望远镜、卡尺、千分尺、砝码。 2.1杨氏模量 任何固体在外力使用下都要发生形变,最简单的形变就是物体受外力拉伸(或压缩)时发生的伸长(或缩短)形变。本实验研究的是棒状物体弹性形变中的伸长形变。 设金属丝的长度为L ,截面积为S ,一端固定, 一端在延长度方向上受力为F ,并伸长△L ,如图 21-1,比值: L L ?是物体的相对伸长,叫应变。 S F 是物体单位面积上的作用力,叫应力。 根据胡克定律,在物体的弹性限度内,物体的应力与应变成正比,即 L L Y S F ?= 则有 L S FL Y ?= (1) (1)式中的比例系数Y 称为杨氏弹性模量(简称杨氏模量)。 实验证明:杨氏模量Y 与外力F 、物体长度L 以及截面积的大小均无关,而只取决定于物体的材料本身的性质。它是表征固体性质的一个物理量。 根据(1)式,测出等号右边各量,杨氏模量便可求得。(1)式中的F 、S 、L 三个量都可用一般方法测得。唯有L ?是一个微小的变化量,用一般量具难以测准。本实验采用光杠杆法进行间接测量(具体方法如右图所示)。 2.2光杠杆的放大原理 如右图所示,当钢丝的长度发生变化时,光杠杆镜面的竖直度必然要发生改变。那么改变后的镜面和改变前的镜面必然成有一个角度差,用θ来表示这个角度差。从下图我们可以看出:

h L tg ?= θ (2) 这时望远镜中看到的刻度为1N ,而且θ201=ON N ∠,所以就有: D N N tg 0 12-= θ(3) 采用近似法原理不难得出: L h D N N N ?= -=?201(4) 这就是光杠杆的放大原理了。 将(4)式代入(1)式,并且S=πd 2 ,即可得下式: N h d F LD Y ??=π2 8 这就是本实验所依据的公式。 2.3 实验步骤 1)将待测金属丝下端砝码钩上加1.000kg 砝码使它伸直。调节仪器底部三脚螺丝,使G 平台水平。 2)将光杠杆的两前足置于平台的槽内,后足置于C 上,调整镜面与平台垂直。 3)调整标尺与望远镜支架于合适位置使标尺与望远镜以光杠杆镜面中心为对称,并使镜面与标尺距离D 约为1.5米左右。 4)用千分尺测量金属丝上、中、下直径,用卷尺量出金属丝的长度L 。 5)调整望远镜使其与光杠杆镜面在同一高度,先在望远镜外面附近找到光杠杆镜面中标尺的象(如找不到,应左右或上下移动标尺的位置或微调光杠杆镜面的垂直度)。再把望远镜移到眼睛所在处,结合调整望远镜的角度,在望远镜中便可看到光杠杆镜面中标尺的反射象(不一定很清晰)。 6)调节目镜,看清十字叉丝,调节调焦旋钮,看清标尺的反射象,而且无视差。若有视差,应继续细心调节目镜,直到无视差为止。检查视差的办法是使眼睛上下移动,看叉丝与标尺的象是否相对移动;若有相对移动,说明有视差,就应再调目镜直到叉丝与标尺象无相对运动(即无视差)为止。记下水平叉丝(或叉丝交点)所对准的标尺的初读数N 0,N 0一般应调在标尺0刻线附近,若差得很远,应上下移动标尺或检查光杠杆反射镜面是否竖直。 7)每次将1.000kg 砝码轻轻地加于砝码钩上,并分别记下读数N '1、N '2、…、N i ',共做5次。 8)每次减少1.000kg 砝码,并依次记下记读数N i ''-1,N i ''-2,…、N ''0。 9)当砝码加到最大时(如6.000kg )时,再测一次金属丝上、中、下的直径d ,并与挂1.000kg 砝码时对应的直径求平均值,作为金属丝的直径d 值。 10)用卡尺测出光杠杆后足尖与前两足尖的距离h ,用尺读望远镜的测距功能测出D (长短叉丝的刻度差乘100倍)。

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