拉伸法

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拉伸法测量金属丝弹性模量带数据处理

拉伸法测量金属丝弹性模量带数据处理
E = F / (A × ΔL)
其中E是弹性模量,F是作用在金属丝上的力,A是金属丝的横截面积,ΔL是伸长量。
3. 误差分析:对于实验结果,需要考虑误差的影响。误差可能来自测量不准确、样品差异以及实验条件的变化。通过对实验数据的方差、标准差等统计指标进行分析,可以评估实验结果的可靠性。
4.重复实验:为了验证实验结果的准确性,可以重复进行实验并比较结果。如果多次实验的结果具有一致性,则可以说明实验方法的可靠性和稳定性。
2.安装样品:将金属丝样品安装在实验装置中
3.测量伸长量:在金属丝样品上标记两个点,然后在拉伸过程中测量两点之间的距离。可以使用光学显微镜或自动测量设备进行测量。
4.记录数据:在拉伸过程中,将金属丝的伸长量和作用在其上的力记录下来。通常,这些数据将以表格或图形的形式保存。
拉伸法测量金属丝弹性模量带数据处理
拉伸法是一种常用的测量金属丝弹性模量的方法。在该方法中,金属丝样品被逐渐拉伸,同时记录其伸长量和作用在其上的力。通过分析这些数据,可以计算出金属丝的弹性模量。下面将详细介绍拉伸法测量金属丝弹性模量的步骤以及如何处理数据。
一、实验步骤
1.样品准备:选择一段具有标准直径和长度的金属丝作为样品。为了避免弹性模量的差异,应选择相同批次生产的金属丝。
三、注意事项
1.选择合适的样品长度和直径:金属丝的长度和直径会对实验结果产生影响。因此,在选择样品时,应确保其具有标准的长度和直径,以减小误差。
2.控制实验条件:实验条件如温度、湿度和环境压力等都会对金属丝的弹性模量产生影响。因此,在整个实验过程中,应尽量控制这些条件保持不变。
3.正确安装样品:金属丝样品的安装质量会对实验结果产生影响。因此,需要仔细操作,确保金属丝样品在拉伸过程中不会发生弯曲或扭曲。

拉伸法的技巧

拉伸法的技巧

拉伸法的技巧
拉伸法是指通过拉伸物体或材料来改变其形状、尺寸或性能的一种工艺方法。

以下是一些拉伸法的常用技巧:
1. 选择适当的拉伸速度:拉伸速度会影响物体或材料的变形程度和性能变化。

较慢的拉伸速度可以使物体更均匀地延展,而较快的拉伸速度则可能导致不均匀变形和失去弹性。

2. 控制拉伸温度:温度对拉伸物体的硬度、延展性以及晶体结构等有重要影响。

在拉伸过程中,可以根据物体或材料的需求,对温度进行合理控制,以获取所需的性能。

3. 注意拉伸方向:拉伸物体的方向也会影响最终的形状和性能。

根据物体的设计要求,选择合适的拉伸方向可以提高产品的强度和耐用性。

4. 逐渐增加拉伸力:对于某些材料或物体而言,一次性施加过大的拉伸力可能会导致断裂或破损。

因此,在拉伸过程中,逐渐增加拉伸力,以避免过度应力引起的损伤。

5. 合理选择拉伸工具:针对不同的物体或材料,选择合适的拉伸工具非常重要。

可以使用类似于夹具、机械手臂或特制模具的工具来保持物体的形状和方向,并进行准确的拉伸操作。

6. 跟踪记录变形和性能变化:在拉伸过程中,通过适当的测试和监测方法,及时记录物体的变形情况和性能变化,以便调整和改进拉伸参数,使最终产品达到设计要求。

需要注意的是,拉伸法在具体应用时需要根据具体材料和物体的特性进行操作,并遵循相应的操作规范和安全注意事项。

在进行拉伸操作前,建议先进行充分的实验和测试,以确保达到预期的效果。

§22 拉伸法测弹性模量

§22 拉伸法测弹性模量

§22 拉伸法测弹性模量拉伸法是一种测量材料的弹性模量的常用技术。

弹性模量是物质对应力的变化量产生的应变的比例,通常表示为E。

本文将介绍拉伸法测量弹性模量的基本原理、实验步骤和注意事项。

1. 基本原理:当一条杆或一根丝被施加轴向力时,杆或丝沿轴线方向产生拉伸应变ε。

根据胡克定律,拉应变ε和拉力F成正比,即ε=F/LAE,其中LAE是原始长度的比例。

E在这个范围内是一个常数,称为杨氏模数。

2. 实验步骤:(1)准备实验材料,包括一张金属板、两个钳子、一台测力计和一台加热器。

(2)将一个固定的钳子置于一个固定的点上。

将另一个钳子与测力计连接,并固定在距离固定钳子的某个距离处。

(3)将金属板夹在两个钳子之间,并将测力计拉伸至一定程度。

测量拉伸长度LL和受力F0。

(4)将测力计拉伸至新的长度L1,并测量受力F1。

(5)重复步骤(4)直到金属板失去弹性,产生塑性变形,并记录塑性处的长度Lp和塑性点处的受力Fp。

(6)根据公式计算弹性模量E,E=(F1-F0)/(L1-LL)/A。

其中A是平均横截面积。

3. 注意事项:(1)应该仔细检查和校准弹簧力计和测量杆或丝的长度。

(2)当执行步骤3和4时,应安全操作,以避免受伤。

(3)将拉伸样品的长度恢复为其原始长度可使材料弹性回复,并避免对材料进行塑性变形。

(4)必须小心避免对材料的过度拉伸,如果材料失去弹性,就不能再恢复原来的形态,同时记住在塑性点产生渐进性的伸长,材料将变得弱小,其强度和其他力学性质也会受到影响。

总之,拉伸法是一种常用且精确的测量材料弹性模量的技术。

在进行实验时必须注意安全、小心和准确性的要求,并对结果进行合理解释和分析。

实验6 杨氏模量的测定(拉伸法)

实验6 杨氏模量的测定(拉伸法)

一、拉伸法 【实验目的】1. 学会用拉伸法测量金属丝的杨氏模量2. 掌握光杠杆法测量微小伸长量的原理3. 掌握各种测量工具的正确使用方法4. 学会用逐差法或最小二乘法处理实验数据5.学会不确定度的计算方法,结果的正确表达【实验仪器】杨氏模量仪如图 所示,主要由实验架和望远镜系统、数字拉力计、测量工具(图中未显示)组成。

标尺金属丝望远镜拉力传感器数字拉力计光杠杆施力螺母水平卡座垂直卡座图 2-6-1 杨氏模量系统示意图1. 实验架实验架是待测金属丝杨氏模量测量的主要平台。

金属丝通过一夹头与拉力传感器相连,采用螺母旋转加力方式,加力简单、直观、稳定。

拉力传感器输出拉力信号通过数字拉力计显示金属丝受到的拉力值。

光杠杆的反射镜转轴支座被固定在一台板上,动足尖自由放置在夹头表面。

反射镜转轴支座的一边有水平卡座和垂直卡座。

水平卡座的长度等于反射镜转轴与动足尖的初始水平距离(即小型测微器的微分筒压到0刻线时的初始光杠杆常数),该距离在出厂时已严格校准,使用时勿随意调整动足与反射镜框之间的位置。

旋转小型测微器上的微分筒可改变光杠杆常数。

实验架含有最大加力限制功能,实验中最大实际加力不应超过13.00kg 。

2. 望远镜系统望远镜系统包括望远镜支架和望远镜。

望远镜支架通过调节螺钉可以微调望远镜。

望远镜放大倍数12倍,最近视距0.3m ,含有目镜十字分划线(纵线和横线)。

望远镜如图所示。

图2-6-2 望远镜示意图3. 数字拉力计电源:AC220V ±10%,50Hz显示范围:0~±19.99kg (三位半数码显示) 最小分辨力:0.001kg含有显示清零功能(短按清零按钮显示清零)。

含有直流电源输出接口:输出直流电,用于给背光源供电。

数字拉力计面板图:图 2-6-3 数字拉力计面板图4. 测量工具【实验原理】分划线视度调节手轮调焦手轮物镜O 型连接圈1. 杨氏模量的定义设金属丝的原长为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σ=F /S 称为正应力,金属丝的相对伸长量ε=ΔL /L 称为线应变。

拉伸法测_实验报告

拉伸法测_实验报告

一、实验目的1. 掌握拉伸法测定材料弹性模量的原理和方法。

2. 了解实验过程中误差的来源及处理方法。

3. 培养学生严谨的科学态度和实验操作技能。

二、实验原理弹性模量(E)是衡量材料弹性变形能力的重要物理量。

根据胡克定律,在弹性范围内,应力(σ)与应变(ε)成正比,即σ = Eε。

其中,E为材料的弹性模量,σ为应力,ε为应变。

本实验采用拉伸法测定材料的弹性模量。

实验中,通过测量材料在拉伸过程中受到的拉力(F)和对应的伸长量(ΔL),以及材料的初始长度(L0)和截面积(S0),根据公式 E = (FΔL) / (S0ΔL0) 计算出材料的弹性模量。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器:- 拉伸试验机:用于施加拉力,测量材料的伸长量。

- 螺旋测微计:用于测量材料的截面积。

- 米尺:用于测量材料的初始长度。

- 光杠杆:用于放大测量微小伸长量。

- 标尺:用于读取光杠杆放大后的伸长量。

2. 实验材料:- 标准金属丝:用于测定弹性模量。

四、实验步骤1. 将金属丝固定在拉伸试验机的夹具上,确保金属丝与拉伸方向一致。

2. 使用螺旋测微计测量金属丝的初始截面积(S0)。

3. 使用米尺测量金属丝的初始长度(L0)。

4. 将金属丝的一端固定在光杠杆的支架上,另一端固定在标尺上。

5. 调整光杠杆,使光杠杆与标尺垂直。

6. 在金属丝的另一端施加拉力,逐渐增加拉力,同时观察光杠杆的偏转角度。

7. 当光杠杆偏转角度达到一定值时,停止增加拉力,保持拉力不变。

8. 记录光杠杆偏转角度和对应的伸长量。

9. 重复上述步骤,至少进行三次实验,以减小误差。

10. 根据实验数据,计算金属丝的弹性模量。

五、实验数据与处理1. 记录实验数据,包括金属丝的初始截面积(S0)、初始长度(L0)、拉力(F)、伸长量(ΔL)和光杠杆偏转角度。

2. 根据公式 E = (FΔL) / (S0ΔL0) 计算出金属丝的弹性模量。

3. 分析实验数据,判断实验结果的可靠性。

拉伸法和动力学法测定材料杨氏模量的比较

拉伸法和动力学法测定材料杨氏模量的比较

拉伸法和动力学法测定材料杨氏模量的比较拉伸法和动力学法都是测定材料杨氏模量的常用方法,二者均可用来
评估材料的刚性和弹性特性。

以下是它们之间的比较:
1.测量原理:拉伸法是一种静态测量方法,其基本原理是根据材料在
拉伸过程中的应力-应变曲线,通过应力和应变的比值得到杨氏模量。


动力学方法是一种动态测量方法,依靠测量材料在震动或振荡过程中的固
有频率和振幅等参数,计算杨氏模量。

2.适用范围:拉伸法主要适用于测定材料的静态力学性能,也可用于
测定材料的弹性特性及其随时间的变化情况。

动力学方法适用于测定较小
振幅下材料的弹性特性,通常用于测量微小尺寸的材料。

3.精度和误差:拉伸法是一种比较精确的方法,可以测量大多数材料
的杨氏模量,精度相对较高。

动力学方法的精度取决于仪器灵敏度和分析
方法,误差较大。

4.样品制备和实验条件:拉伸法需要根据标准测试规程制备标准样品,并进行标准化的实验操作。

动力学方法需要进行特殊的样品制备,如制作
薄膜、纳米线等微小尺寸材料的样品,并进行特殊的实验条件控制。

综上所述,拉伸法和动力学方法都有其特定的适用场景和测量精度。

在实际应用中,需根据具体要求选择合适的方法。

肌肉的拉伸

肌肉的拉伸

肌肉的拉伸一.拉伸肌肉的方法有几种?二.什么时候拉伸?三.为什么要进行拉伸?四.拉伸到什么程度?五.拉伸哪块肌肉?一.拉伸肌肉的方法有几种?1.静态拉伸:又叫静力性拉伸法,是通过有节奏的、缓慢的动作进行拉伸将肌肉等软组织拉长,当拉长到一定程度时保持静止不动,并保持30秒左右。

因为主要是在在肌肉放松的时候进行拉伸,拉伸速度较慢,不会引起牵张反射。

对肌梭、腱梭的刺激很小。

2.动态拉伸:又叫动力性拉伸法是有节奏地多次重复同一动作的拉伸练习。

动力性拉伸法和静力性拉伸法又分别有主动和被动训练两种方式。

1 )主动拉伸训练是运动员靠自己的力量完成拉伸练习。

2 )被动拉伸训练是运动员在外力(同伴、器械、负重等)帮助下完成的拉伸练习。

拉伸练习的效果1) 动力性和静力性两种练习方法在改善肩部柔韧性上均取得明显成效。

2) 静力性拉伸在整个练习过程中持续性地改善被试者的柔韧性,取得的练习效果要优于动力性拉伸。

3) 静力性伸展练习是目前较理想的伸展练习方法。

与动力性伸展练习相反,静力性伸展练习要求四肢缓慢伸展,队员着重体会肌肉被拉长的过程。

这种方法可减少或消除超过关节伸展能力的危险性,防止拉伤,由于拉伸缓慢不会激发牵张反射。

动力性伸展练习引起的是肌肉牵张反射,肌纤维被暂时拉长。

如果过度牵拉肌纤维,就会导致肌纤维受损,造成肌肉弹性丧失。

牵拉练习方法:1·牵拉小腿腓肠肌—弓步后腿绷直拉腓肠肌-膝关节微微向下跪出拉2·比目鱼肌脚跟不要离地。

3·牵拉胫骨前肌—跪姿躯干微微后仰-4·牵拉股四头肌—立姿或侧卧单侧腿屈曲同侧手握持脚踝向后上侧牵拉5·牵拉腘绳肌—体前屈6·牵拉大腿内收肌、股薄肌—坐姿屈腿抵脚双手向下按压双侧膝关节7·牵拉臀大肌—仰卧位单腿屈曲抱膝,助手扶膝关节向内测压,座位单侧下肢屈曲置于对侧大腿上,同侧收扶膝躯干前倾。

8·牵拉臀大肌、臀小肌、股薄肌、腹外斜肌—坐位单侧腿屈曲脚置于对侧腿外侧,再向反方向转体。

拉伸法测定金属丝的杨氏模量

拉伸法测定金属丝的杨氏模量

拉伸法测定金属丝的杨氏模量一、引言拉伸法是测量金属丝的杨氏模量的一种常用方法。

杨氏模量是描述材料在受力时变形程度的物理量,它是指单位面积内受力方向上的应力与相应的应变之比。

在实际工程中,了解杨氏模量对于设计和制造各种机械零件和结构件具有重要意义。

二、实验原理拉伸法测定金属丝的杨氏模量原理是通过对金属丝在外力作用下产生的弹性变形进行测试,计算出其应力和应变之间的比值即为该金属丝所具有的杨氏模量。

三、实验步骤1. 准备工作:选择合适尺寸和长度的金属丝,并将其固定在测试机上。

2. 施加外力:通过测试机施加外力使得金属丝发生弹性变形。

3. 测定数据:在施加外力过程中,记录下相应的载荷值和伸长值等数据。

4. 计算结果:根据所记录下来的数据计算出金属丝所具有的杨氏模量。

四、实验注意事项1. 选择合适尺寸和长度的金属丝,并将其固定在测试机上,保证金属丝处于水平状态。

2. 在施加外力时,应逐渐增加外力的大小,避免瞬间施加过大的载荷导致金属丝断裂。

3. 在测定数据时,应注意记录下相应的载荷值和伸长值等数据,并进行准确计算。

4. 在实验过程中应注意安全,避免发生意外事故。

五、实验结果分析通过实验可以得到金属丝的杨氏模量。

根据实验结果可以了解到该金属丝在受力时变形程度的大小,为设计和制造各种机械零件和结构件提供了重要参考依据。

六、结论拉伸法测定金属丝的杨氏模量是一种常用方法,通过实验可以得到该金属丝所具有的杨氏模量。

了解杨氏模量对于设计和制造各种机械零件和结构件具有重要意义。

在实验过程中应注意安全,并进行准确计算。

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2 2 2 2 2
对于 n, d 的多次测量
1 4 n ni, n 4 i 1
U n , B
2 n n i i 1 4
n(n 1)
,U n , A t n
2 2 U n U U n,A n , B
仪 , c 3, 仪 0.5 c

c、考虑到光杠杆必须要有足够的放大系 2D 数 b ,光杠杆对标尺的距离越大,光杠杆的 臂长越小,放大倍数越大,因此D取值应在 1.5m,用米尺测可达5位有效数字,相对误 D 5 0.33% , 差 0.1% ,考虑各种原因取D 5mm , D 1500 b 0.5 b约80mm,取0.5mm ,则 b 80 0.62% ,如仔 细测量控制误差 b 0.3mm ,即使b取 50mm , b 0.3 0.6% ,L b 50 L 3 0.43% 700 mm ~ 900 mm 约 , L 3mm , L 700 ,
5
6 7 8
平均值
n3 n6 n2
n4 n7 n3
n =
五、数据记录与处理
零点读数d0 =
次数 钢丝直径读数值
di (103 m)
(103 m)
平均值
1
2
3
4
5
6
直径实际值
di修 (103 m)
偏差
d i修 (103 m)
D= L= b=
102 m 102 m 103 m
M和g所引起的误差可忽略。

3.如何选择仪器及测量
采用等量增减测量法 (1)记录望远镜中尺像的初读数及每增重 1kg后的读数。 (2)依次减少砝码(如每次1kg),并记 录每次相应的读数. (3)用逐差法计算望远镜中尺像读数的平 均改变量。
3.如何选择仪器及测量
(4)用钢卷尺测量光杠杆镜面到标尺的距 离D和金属丝的长度L并估计其不确定度。 (5)用钢板尺测出光杠杆后足到两前足连 线的垂直距离b,并估计其不确定度 (6)选择金属丝的不同位置,多次测量金 属丝的直径d,求其平均值及不确定度。
对于 D, L, b 的单次测量:B类不确定度
U D U D, B , U L U L , B , U b U b , B
六、注意事项
1.光杠杆和望远镜尺组一经调好,在实验 中不得再移动,否则测量数据无效,应重新 测量。 2.加减砝码时动作要平稳,勿使砝码托摆动。 否则将会导致光杠杆后足尖发生移动。并在 每次增减砝码后,等金属丝完全不晃动时才 能读数。 3.金属丝不直时,应先加几千克砝码,将 之拉直后再测 。
三、引入
杨氏弹性是描述固体材料抵抗形变的能力的物理量,它 与固体材料的几何尺寸无关,与外力大小无关,只决定于金 属材料的性质,它的国际单位为:牛/米2(N/m2),它是表 征固体材料性质的重要物理量,是选择固体材料的依据之一, 是工程技术中常用的参数。 杨氏弹性模量测量的常用方法: 1、万能试验机法:在万能试验机上做拉伸或压缩试验, 自动记录应力和应变的关系图线,从而计算出杨氏弹性模量。 2、动态法(横向驻波法): E=1.6607×(ml3/d4)f2 3、动态法(波速法,纵向驻波法): 4、悬臂梁: E=8Fl3/ad3h E=4ρL2(Δf/Δk)2
三、实验原理
物体在外力作用下发生形状大小的变化,称为形变。它 可分为弹性形变和塑性形变两类。在本实验中,只研究弹 性形变。 1、弹性形变:物理在外力作用下都要或多或少地发生形变。 当形变不超过某一限度时,撤走外力之后,形变能随之消 失。这种形变称为弹性形变。 2、弹性形变类型:对固体来说,弹性形变可分为四种:① 伸长或压缩的形变(应变);②切向形变(切变);③扭 转形变(扭变);④弯曲形变。 最简单的形变是金属丝或棒受到沿纵向外力作用后所 引起的长度的伸长或缩短,拉伸法就是研究这种简单弹性 形变的方法。
2.光杠杆放大原理
θ θ θ ΔL l 光杠杆 D 望远镜
S
δ
S0 竖尺
起始状态时标尺上的测量读数为 n1
2.光杠杆放大原理
当待测钢丝受力作用而伸长时,光杠 杆后脚随之下降,杠杆架和镜面偏转θ角, 反射线转过 2θ角,此时标尺读数为n, n n0 L 则有: tan tan 2
(1) 调节支架底座螺丝 ,使底座水平 ( 观
察底座上的水准仪)。
(2) 将光杠杆放在平台上,两前足放在
平台前面的横槽内,后足放在活动金属丝夹具
上,但不可与金属丝相碰.调整平台的上下位
置,使光杠杆前后足位于同一水平面上。
2.光杠杆及望远镜尺组的调节
(1) 外观对准 将望远镜尺放在离光杠杆镜面约为 1.2~ 1.5m处,并使二者在同一高度。 调整光杠杆 镜面与平台面垂直。 望远镜成水平,标尺与 望远镜光轴垂直。
光杠杆的结构:一块直立的平面镜装在两足支架的一端,前平足放在平台上 的横槽内,后尖足B放在夹具C上,当金属丝发生形变时,光杠杆的镜面将 向上或向下倾斜,倾斜的角度由望远镜及尺组测定。
2.光杠杆放大原理
光杠杆镜尺法是一种利用光学原理把微小 长度的变化加以放大后,然后用普通工具(米 尺)再进行测量的方法。
2.光杠杆及望远镜尺组的调节
(2 打开激光器电源,使望远镜上方沿镜筒方向射出 的激光束照到光杠杆镜面,并反射到标尺的中部。 (3)镜内找像 先调望远镜目镜,看清叉丝后,再慢慢调节物镜, 直到看清标尺的像。 (4)细调 观察到标尺像后,再仔细地调节目镜和物镜,使 既能看清叉丝又能看清标尺像,且没有视差。
E的单位为NM-2.
实验仪器
三角底座上装有两根立柱和调整螺丝,欲使立柱铅直,可 调节调整螺丝,并由立柱下端的水平仪来判断。金属丝的 上端夹紧在横梁上的夹头中。立柱的中部有一个可以沿立 柱上下移动的平台,用来承托光杠杆。平台中有一个圆孔, 孔中有一个可以上下滑动的夹头,金属丝的下端夹紧在夹 头中。夹头下面有一个挂钩,可挂砝托,用来承托拉伸金 属丝的砝码。装置平台上的光杠杆及望远镜尺组用来测量 微小长度的变化。
8mgLD E 2 d b n
3、杨氏模量公式
注意:
式中 ,Δn 与 m 有对应关系。如果 m 是 1 个砝
码的质量, Δn应是荷重增(或减)1个砝码所引起
的光标偏移量; 如果Δn是荷重增(或减)4个砝码
所引起的光标偏移量, m 就应是 4 个砝码的质
量。
四、实验内容和要求
1.杨氏模量仪的调整
拉伸法测量 金属丝的杨氏模量
太原理工大学
一、实验目的
1. 掌握用静态拉伸法测定金属丝杨氏 模量的方法。 2. 学习使用光杠杆测微小长度变化的 原理和方法,学会使用望远镜。 3.掌握本实验的仪器调节和实验数据 的测量 4.学会使用逐差法处理数据。
二、实验仪器
杨氏模量仪、光杠杆、砝码、
米尺(或钢卷尺)、螺旋测微计、 望远镜尺组等。
3.如何选择仪器及测量

如:杨氏模量实验中要求 ur 3% 。应如何选择仪器。

Y M g L D b d (n) 2 3% Y M g L D b d n
a、利用光杠杆和望远镜尺读系统测量 时,标尺读数 给 定的砝码为1 ,试加重1 从望远镜中可观察的 约10mm, l n 由于读数望远镜的分辨率而引起的标尺读数的误差为 n Kg Kg 约0.3mm, (n) 约30mm,
L
n n0 b
2D
式中, n-n0=Δn。
ห้องสมุดไป่ตู้
b n 2D
2D n L b
L的测量转化成了 n的测量
3、杨氏模量公式
综合前述,
8 FLD E 2 d bn
本实验使钢丝伸长的力 F 是砝码作用在钢丝上的重 力mg, 因此,杨氏弹性模量的测量公式为
D—光杠杆的镜面到标尺的距离 L—金属丝的长度 d---金属丝的直径 b---后足到两前足连线的垂直距离 n ---光标偏移量
教学章节:

用拉伸法测定金属丝的杨氏弹性模量
教学学时:3学时

教学内容: 1、讲述“用拉伸法测定金属丝的杨氏弹性 模量”实验的实验原理 2、介绍实验的操作要领、数据处理等 3、指导学生进行实验操作、观察实验现 象、测量并记录实验数据


教学目的: 1、使学生了解“用拉伸法测定金属丝的杨氏弹性 模量”的实验原理 2、使学生学会用光杠杆法测量长度的微小变化量 3、使学生掌握本实验的仪器调节和实验数据的测 量 4、使学生学会用逐差法处理实验数据
五、数据记录与处理
次 数
荷重 (kg) 增重标尺读数 ( 10-2 m) 增重标尺读数 (10-2 m) 平均值 ( 10-2 m) 逐差后标尺读数 n( 10-2 m) i
ni 的读数偏差 ( 10-2 m)
n
i
1 2 3 4
n1 n4 n0
n2 n5 n1
1.基本原理
设有一根长为L、粗细均匀的钢丝,截 面积为S,在外力F的作用下伸长△L。根据 胡克定律,在弹性限度内,应变与应力成 正比,即:
F L E S L
式中比例系数E叫做杨氏弹性模量。
1.基本原理
若钢丝的直径为d,则
1 2 S d 4
F L E S L
所以:
4 FL E d 2 L
六、注意事项
4.在测量过程中,不能碰动各仪器。增加砝 码时应将砝码缺口交叉放置。(为什么?) 5.对测得的一组 n 值,如果 △n 不按比例 增减,应分析原因后重新测量。 6.用千分尺测d时,应先检查零点读数,并 记录零点误差。要求对不同位置处测6次。
七、思考题
1. 在什么情况下可以用逐差法处理数据? 逐差法处理数据有哪些优点? 2. 本实验若不用逐差法处理数据,如何用 作图法处理数据? 3. 分析本实验测量中哪个量的测量对E的 结果影响最大?你对实验有何改进建议?
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