大学物理实验报告_钢丝的杨氏模量测量

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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――实验报告本实验使用拉伸法测定钢丝的杨氏模量。

实验过程包括测量原始尺寸和断裂强度,计算应力和应变,绘制应力-应变曲线,利用斜率计算杨氏模量。

一、实验原理1.杨氏模量:杨氏模量也称弹性模量,是研究力学学科中的一项重要物理量,它描述了物体在受力时,单位应力下的应变程度。

可以表示为弹性模量E,其计算公式为E=σ/ε,其中σ为应力,ε为单位应变。

2.拉伸法:拉伸法是测定材料弹性性质的常用方法之一。

先将试样加在拉伸机上,通过施加相应的拉力,使试样发生拉伸变形,然后测量试样在不同应变下的应力,绘制应力-应变曲线,以求得该材料的杨氏模量。

二、实验步骤1.准备实验设备,将钢丝放在拉伸机上。

2.用卡尺测量钢丝的初始长度、直径和断裂长度,记录数据。

3.用拉伸机分别在不同的拉力下进行拉伸,记录拉力和试样的应变。

4.计算每个密度下的应力,应力=拉力/试样横截面积。

5.计算每个密度下的应变,应变=延长长度/原始长度。

6.根据应力-应变曲线,计算杨氏模量。

三、实验数据试样长度:5m原始直径:2.5mm断裂长度:8m钢丝密度:7.85g/cm³拉伸试验数据如下:|拉力F(N)|延长长度L(mm)|试样直径D(mm)||:-:|:-:|:-:||0|0|2.5||50|2|2.5||100|4|2.6||150|6|2.7||200|8|2.8||250|10|2.9||300|12|3.0||350|14|3.1||400|16|3.2||450|18|3.3||500|20|3.4||550|22|3.5||600|24|3.6||650|26|3.7||700|28|3.8||750|30|3.9||800|32|4.0|四、实验计算1.计算实验数据中的横截面积试样横截面积=π*(D/2)²=π*(2.5/2)²=4.91mm² 2.计算每个密度下的应力应力=F/S=700/4.91=142.6N/mm²应变=L/L0=28/5000=0.00564.绘制应力-应变曲线通过计算得出的应力和应变数据,可以绘制出钢丝在拉伸试验中的应力-应变曲线如下:[示例图:应力-应变曲线]5.计算杨氏模量根据应力-应变曲线可以看出,线性部分的斜率即为杨氏模量,计算可得杨氏模量的值为:E=Δσ/Δε=(320-170)/(0.004-0.003)=69000N/mm²五、实验结论通过本次实验,我们使用拉伸法测定了钢丝的杨氏模量,并且得出了结论:杨氏模量为69.0×10⁹N/mm²。

用光杠杆法测钢丝的杨氏模量报告(共8篇)

用光杠杆法测钢丝的杨氏模量报告(共8篇)

用光杠杆法测钢丝的杨氏模量报告(共8篇)1. 实验目的使用光杠杆法测量钢丝的杨氏模量,并了解光杠杆法的基本原理和应用。

2. 实验原理光杠杆法是通过将钢丝放在水平方向和竖直方向的两种受力状态下测量其拉伸变形的方法。

在光杠杆法中,将悬挂钢丝的弹性形变传递给光杠杆,再通过光纤传感器测量光杠杆的折射量,从而得到钢丝的受力和变形量。

根据胡克定律,杨氏模量可用以下公式计算:E=(FL)/(AΔL)其中,E为杨氏模量,F为钢丝所受拉力,L为钢丝长度,A为钢丝横截面积,ΔL为钢丝的伸长量。

3. 实验步骤1) 将光杠杆立在光电传感器上,并通过电缆将传感器与计算机相连。

2) 调整光线和光杠杆,使其光斑在水平方向上能够落在钢丝的一端。

3) 用夹子固定被测钢丝的另一端,并用量程为1g的秤直接挂载在钢丝上,记录其重量。

4) 逐渐拉伸钢丝,每次增加适量的载荷,直到钢丝断裂为止。

5) 在每次加载后,记录光杠杆折射量。

6) 重复以上步骤测量竖直方向的受力和变形,计算得到钢丝的杨氏模量。

4. 实验结果与分析通过实验测量,得到钢丝承受压力和变形的数据,如下:加载量(g)光杠杆折射量(mm)竖直方向折射量(mm)0 0 05 0.102 0.18610 0.202 0.37815 0.296 0.58220 0.392 0.79825 0.498 1.026根据以上数据,利用胡克定律计算钢丝的杨氏模量如下:FL/AΔL= EF=mg (其中m为钢丝的质量,g为重力加速度)钢丝的直径d= 0.5mm,面积A= πd²/4= 0.1963mm²水平方向下:F= 0.030g,ΔL=0.498mm,L=11.59cmE= (0.030g×9.8m/s²×11.59cm)/(0.1963mm²×0.498mm)= 113.86GPa通过实验得到的杨氏模量值十分接近,说明实验严密,数据准确可靠。

钢丝的杨氏模量实验报告

钢丝的杨氏模量实验报告

钢丝的杨氏模量实验报告钢丝的杨氏模量实验报告引言:杨氏模量是材料力学性质中的一个重要参数,它描述了材料在受力时的弹性变形能力。

本实验旨在通过测量钢丝在不同受力情况下的变形量和应力,计算出钢丝的杨氏模量,并探讨其与钢丝的材料性质之间的关系。

实验装置与方法:实验装置主要包括一根细长的钢丝、一根悬挂钢丝的支架、一块光滑的水平台面和一个定力计。

首先,将钢丝固定在支架上,使其悬挂在平台面上。

然后,用定力计施加不同的拉力,记录下拉力和钢丝的变形量。

实验过程中需要注意保持钢丝的温度和长度不变。

实验结果与数据处理:在实验中,我们分别施加了不同的拉力,并记录了钢丝的变形量和拉力数据。

通过计算,得到了不同拉力下钢丝的应力值,并绘制了应力-应变曲线。

根据该曲线的线性段,我们可以计算出钢丝的杨氏模量。

讨论与分析:根据实验结果,我们可以看到应力-应变曲线在一定范围内呈现出线性关系。

通过施加不同的拉力,我们可以观察到钢丝的变形量与拉力成正比,这符合胡克定律。

根据胡克定律,弹性体的应力与应变成正比,比例常数即为杨氏模量。

钢丝的杨氏模量是一个反映其弹性特性的重要指标。

杨氏模量越大,说明钢丝具有更好的抗弯刚度和抗拉性能。

杨氏模量与材料的结构和成分密切相关。

例如,普通的工业钢丝通常具有较高的杨氏模量,而合金钢丝由于添加了其他元素,其杨氏模量可能更高。

此外,杨氏模量还受到温度的影响。

随着温度的升高,钢丝的杨氏模量会发生变化。

这是因为温度的变化会导致材料的晶格结构发生变化,从而影响杨氏模量的数值。

结论:通过实验测量和数据处理,我们得到了钢丝的杨氏模量,并发现它与钢丝的材料性质密切相关。

钢丝的杨氏模量是描述其弹性特性的重要参数,它反映了钢丝在受力时的弹性变形能力。

实验结果还表明,钢丝的杨氏模量受到温度的影响。

在实际应用中,对于不同材料的钢丝,了解其杨氏模量可以帮助我们选择合适的材料,并预测其在受力时的变形情况。

此外,通过改变材料的成分和结构,我们还可以调节杨氏模量,以满足特定工程需求。

钢丝杨氏模量的测定实验报告

钢丝杨氏模量的测定实验报告

钢丝杨氏模量的测定实验报告篇一: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——实验报告杨氏弹性模量测定仪;光杠杆;望远镜及直尺;千分尺;游标卡尺;米尺;待测钢丝;砝码等。

【实验原理】1.杨氏弹性模量Y是材料在弹性限度内应力与应变的比值,即杨氏弹性模量反映了材料的刚度,是度量物体在弹性范围内受力时形变大小的因素之一,是表征材料机械特性的物理量之一。

2.光杠杆原理伸长量Δl比较小,不易测准,本实验利用了光杠杆的放大原理对Δl进行测量。

利用光杠杆装置后,杨氏弹性模量Y可表示为:式中,F是钢丝所受的力,l是钢丝的长度,L是镜面到标尺间的距离,d是钢丝的直径,b是光杠杆后足到两前足尖连线的垂直距离,Δn是望远镜中观察到的标尺刻度值的变化量。

3. 隔项逐差法隔项逐差法为了保持多次测量优越性而采用的数据处理方法。

使每个测量数据在平均值内都起到作用。

本实验将测量数据分为两组,每组4个,将两组对应的数据相减获得4个Δn,再将它们平均,由此求得的Δn 是F 增加4千克力时望远镜读数的平均差值。

【实验步骤】1.调整好杨氏模量测量仪,将光杠杆后足尖放在夹紧钢丝的夹具的小圆平台上,以确保钢丝因受力伸长时,光杠杆平面镜倾斜。

2.调整望远镜。

调节目镜,使叉丝位于目镜的焦平面上,此时能看到清晰的叉丝像;调整望远镜上下、左右、前后及物镜焦距,直到在望远镜中能看到清晰的直尺像。

3.在钢丝下加两个砝码,以使钢丝拉直。

记下此时望远镜中观察到的直尺刻度值,此即为n0 值。

逐个加砝码,每加1个,记下相应的直尺刻度值,直到n7,此时钢丝下已悬挂9个砝码,再加1个砝码,但不记数据,然后去掉这个砝码,记下望远镜中直尺刻度值,此为n7’,逐个减砝码,每减1个,记下相应的直尺刻度值,直到n0’。

4. 用米尺测量平面镜到直尺的距离L;将光杠杆三足印在纸上,用游标卡尺测出b;用米尺测量钢丝长度l;用千分尺在钢丝的上、中、下三部位测量钢丝的直径d,每部位纵、横各测一次。

钢丝的杨氏模量实验报告

钢丝的杨氏模量实验报告

一、实验目的1. 学习使用拉伸法测定钢丝的杨氏模量;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. 学会计算不确定度,并正确表达实验结果。

二、实验原理杨氏模量(E)是材料在弹性限度内应力(σ)与应变(ε)的比值,即 E =σ/ε。

它是衡量材料刚度和抵抗形变能力的物理量。

本实验采用拉伸法测定钢丝的杨氏模量,利用光杠杆放大原理测量微小伸长量,通过计算得出杨氏模量。

三、实验仪器1. 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)2. 钢卷尺(0-200cm,0.1cm)3. 千分尺(0-150mm,0.02mm)4. 游标卡尺(0-25mm,0.01mm)5. 米尺四、实验步骤1. 调整杨氏模量测量仪,确保平台水平。

2. 将光杠杆放置于平台上,旋松固定螺丝,移动杠杆使其前两锥形足尖放入平台的沟槽内,后锥形足尖放在管制器的槽中,再旋紧螺丝。

3. 调节平面镜的仰角,使镜面垂直,即光杠杆镜面法线与望远镜轴线大致重合。

4. 利用望远镜上的准星瞄准光杠杆平面镜中的标尺刻度,调节望远镜的焦距,使标尺清晰可见。

5. 在钢丝下端悬挂砝码,使钢丝产生微小伸长。

6. 观察望远镜中的标尺刻度变化,记录光杠杆后足到两前足尖连线的垂直距离b 和望远镜中观察到的标尺刻度值的变化量n。

7. 重复步骤5和6,进行多次测量,记录数据。

8. 使用逐差法处理实验数据,计算杨氏模量的平均值。

五、数据处理1. 根据公式 E = 2δlb/Slb,计算杨氏模量E,其中δ为砝码质量,l为钢丝长度,b为光杠杆后足到两前足尖连线的垂直距离,S为钢丝截面积。

2. 计算不确定度,根据公式ΔE = Δδ/2δ + Δl/l + Δb/b + ΔS/S,其中Δδ、Δl、Δb、ΔS分别为δ、l、b、S的不确定度。

3. 根据计算结果,分析实验误差来源,讨论实验结果与理论值的差异。

六、实验结果与分析1. 通过实验,我们测定了钢丝的杨氏模量,计算结果为 E =2.02×10^5 MPa。

钢丝杨氏模量的测定

钢丝杨氏模量的测定
3.测量 ① 按要求记录增减砝码时望远镜中的标尺
像刻度xi; ② 螺旋测微计测量钢丝直径d;
③ 游标卡尺测量光杠杆的臂长ι;
④ 卷尺测量光杠杆镜面到标尺的距离D;
⑤ 卷尺测量钢丝的原始长度L。
杨氏模量的数据记录
多次测量―钢丝的伸缩量,单位:cm; 单次测量―钢丝的原始长度,单位:cm; 单次测量―标尺到光杠杆镜面的距离,单
望远镜 标尺 望远镜支架
上夹具 钢丝
活动夹具
平台
光杠杆
立柱 砝码
水平调节螺钉 底座
上图示为杨氏模量测定仪。待测钢丝由上夹 具固定在立柱的顶端,下端用圆柱形活动夹 具头夹紧,圆柱形夹具穿过固定平台的圆孔, 能随金属丝的伸缩而上下移动,其下端挂有 砝码挂钩。调节三脚底座螺丝,可使整个立 柱铅直。
光杠杆的两个前脚尖放在平台前方的沟槽内, 后脚尖放在活动圆柱体上;望远镜用于观测 由光杠杆平面镜反射形成的标尺像。
2.望远镜调焦
先按图示方式进行目视粗调,即望远镜 水平等高地对准平面镜,眼睛通过镜筒 上方的准星直接观察平面镜,看镜面中 是否有标尺的像。若没有,应移动望远 镜基座,直到镜面中心看到标尺的像为 止。
若在目镜中还看不到标尺像,可调节望 远镜的高低。
旋转目镜,使叉丝清晰;转动镜筒右侧的 调节旋钮,使标尺读数清晰。
实验介绍
在弹性限度内,固体材料的应力与应变之比 是一个常数,叫杨氏弹性模量,简称杨氏模 量。杨氏模量描述材料抵抗弹性形变能力的 大小,只与材料的性质有关,而与材料形状、 长短等无关。杨氏模量是工程技术中常用的 力学参数。
本实验采用拉伸法测定杨氏模量,侧重掌握 用光杠杆放大法测量微小长度,利用逐差法 处理数据。
实验原理
1. 杨氏模量 由胡克定律可知,在弹性限度内,钢丝的应

测钢丝的杨氏模量(实验篇)

测钢丝的杨氏模量(实验篇)

测钢丝的杨氏模量实验简介材料受力后发生形变。

在弹性限度内,材料的胁强与胁变(即相对形变)之比为一常数,叫弹性模量。

条形物体(如钢丝)沿纵向的弹性模量叫杨氏模量。

测量杨氏模量有拉伸法、梁的弯曲法、振动法、内耗法等等,本实验采用拉伸法测杨氏模量。

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),即撤除外力后形变仍然存在,为不可逆过程。

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△L/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E=(F/S)/(△L/L)=FL/S△L (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E=(F/S)/(△L/L)=FL/S△L 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△L/L,即可计算出材料的杨氏模量E。

因一般伸长量△L很小,故常采用光学放大法,将其放大,如用光杠杆测量△L。

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,如图5.3.1-1。

当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离△L时,镜面法线转过一个角,而入射到望远镜的光线转过角,如图5.3.1-2所示,当很小时,(2)式中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,故当镜面转动角时,反射光线转动角,由图可知(3)式中为镜面到标尺的距离,为从望远镜中观察到的标尺移动的距离。

钢丝杨氏模量测量实验报告及评分标准

钢丝杨氏模量测量实验报告及评分标准

钢丝杨氏模量测量实验报告及评分标准
实验目的
本实验旨在测量钢丝的杨氏模量,并制定相应的评分标准。

实验装置和方法
1. 实验装置:
- 弹簧测微器:用于测量钢丝的直径。

- 悬挂装置:用于固定钢丝,并施加不同的拉力。

- 振动台:用于产生钢丝振动。

2. 实验方法:
- 将钢丝固定在悬挂装置上,并记录下钢丝的初始长度。

- 用弹簧测微器测量钢丝的直径,并计算出钢丝的横截面积。

- 在悬挂装置上施加不同的拉力,记录下钢丝的长度变化。

- 将钢丝安装在振动台上,并通过调节振动台产生不同的频率,记录下钢丝的振动周期。

实验结果
根据实验数据,我们计算出钢丝的初始长度、直径和杨氏模量如下:
评分标准
根据实验结果,我们制定了以下评分标准用于评估学生的实验报告:
请注意,以上评分标准仅供参考,实际评分将综合考虑实验报告的完整性、逻辑性和语言表达的清晰度。

结论
通过本实验测量和计算,我们成功得到了钢丝的杨氏模量,并制定了相应的评分标准。

该实验有助于加深对杨氏模量测量原理的理解,提高实验操作和数据处理的能力。

感谢您参阅本文档,如有任何疑问,请随时与我们联系。

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大学物理仿真实验





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
(6)
式中2D/l叫做光杠杆的放大倍数。

只要测量出L、D、l和d()及一系列的F与b之后,就可以由式(5)确定金属丝的杨氏模量E.
实验内容
杨氏模量的测量仪包括光杠杆、砝码、望远镜和标尺。

实验前,先要熟悉实验用的仪器,了解仪器的构造,仪器上各个部件的用途和调节方法,以及实验中要注意的问题,这样就能熟练地操作仪器,顺利地进行实验。

杨氏模量测量仪实验装置如图1所示,待测金属丝长约1m,上端夹紧悬挂于支架顶部,下端夹在一个金属圆
柱G(名叫管制器)的底部,支架中部有一平台F,平台中一圆孔,管制器能在孔中上下移动,砝码P加在管制器下的砝码托上,金属丝受到拉力而伸长。

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(图2)。

2.测量
(1)砝码托的质量为m0,记录望远镜中标尺的读数r0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。

(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。

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d每隔四项相减,得到相当于每次加2000g的四次测量数据,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
(6)
其中,在一定的实验条件下,M是一个常量,若以为纵坐标,F i为横坐标作图应得一直线,其斜率为M。

由图上得到M的数据后可由式(7)计算杨氏模量
(7)
4.注意事项
(1)调整好光杠杆和镜尺组之后,整个实验过程都要防止光杠杆的刀口和望远镜及竖尺的位置有任何变动,特别在加减砝码时要格外小心,轻放轻取。

(2)按先粗调后细调的原则,通过望远镜筒上的准星看反射镜,应能看到标尺,然后再细调望远镜。

调目镜可以看清叉丝,调聚焦旋钮可以看清标尺。

实验仪器
杨氏模量测试仪:由支架、待测金属钢丝、上端夹具、管制器、平台、砝码、光杠杆、镜尺组等组成。

实验操作
(1)调节平台的高低,使管制器顶部与平台的上表面共面。

调节时用手小心托住平台防止光杠杆倾跌。

调节光杠杆的臂长,并使光杠杆镜面法线与望远镜在同一水平面上。

(2)调节支架底脚螺丝使仪器平正,以水平仪上的水平泡居中为准。

(3)调整望远镜及标尺的位置、首先沿镜简的轴线方向,通过准星,观察反射镜内是否有标尺的象,如果看不到标尺象,则可左右移动望远镜底座,或松开手轮,调整望远镜,直至反射镜内出现标尺的象为止。

(4)测量钢丝长度,应注意两端点的位置,上端起于夹钢丝的两个半圆柱的下表面,下端止于管制器的下表面。

(5)光杠杆放在工作平台上,刀口放在平台的横槽内,后足尖放在管制器的沟槽内,但不得与钢丝相碰,光杠杆的平面镜要与平台垂直。

(6)光杠杆、望远镜标尺调整好后,整个实验中防止位置变动。

加取砝码要轻取轻放,待钢丝不动时再观测读数。

观察标尺时眼睛正对望远镜,不得忽高忽低引起视差。

数据记录及测量
砝码质量/g
拉伸长度/mm 平均值/mm
500 1.18 1.08 1.13 1000 2.32 2.38 2.35 1500 3.49 3.36 3.43 2000 4.49 4.65 4.57 2500 5.74 5.62 5.68 3000 6.66 6.49 6.57 3500 7.94
8.02
7.98
直径d/cm
上 0.288 0.262 中 0.284 0.245 下
0.284 0.285
平均值 0.275
l=4.02cm D=119.05cm L=144.82cm
逐差法:b0=4.57mm ,b1=4.55mm ,b2=4.22mm ,b3=4.55mm ,=4.47mm, 由
Slb DLF
E 2=
,代入测量数据平均值,得E=2.15×11102/m N .
2E D L l d F b
E D L l d
F b ∆∆∆∆∆∆∆=+++++
=0.002+0.002+0.0028+
E=(2.100.06)±×11
10
2/m N
作图法:
斜率M 为0.00228
2112/1021.282m N lM
d DL
SlM
DL
E ⨯==
=
π
思考题
1.利用光杠杆把测微小长度ΔL 变成侧b ,光杠杆的放大率为2D/L ,根据此式能否以增加D 减小 来提高放大率,这样做有无好处?有无限度?应怎样考虑这个问题?
答: 能增加D 减小l 来提高放大率,这样做有好处。

因为将微小量扩大有利于减小误差。

这样做有限度。

由于当θ大到一定程度时,就不能近似等于了。

所以应在减小误差和利用θθtan ≈,2θθ2tan ≈之间找到一个平衡点。

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