拉伸法
拉伸法测量金属丝弹性模量带数据处理
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。
方形拉伸件拉伸方法
方形拉伸件拉伸方法
方形拉伸件是一种常见的机械零件，在不同的机器设备中都有广泛的应用。
为了使方形拉伸件可以更好地发挥作用，需要对其进行拉伸。
下面介绍一些方形拉伸件的拉伸方法。
1. 机械拉伸法
机械拉伸法是一种常见的拉伸方法，主要采用机械力来对方形拉伸件进行拉伸。
在这种方法中，需要使用一些特殊的机械工具，如拉伸机、千斤顶等，将方形拉伸件置于拉伸机上，然后逐渐增加拉伸力度，直到达到所需的拉伸程度为止。
2. 热拉伸法
热拉伸法是一种利用高温对方形拉伸件进行拉伸的方法。
在这种方法中，首先需要将方形拉伸件加热到一定的温度，然后再进行拉伸。
由于高温可以使方形拉伸件的分子结构发生改变，从而使其更容易拉伸。
3. 冷拉伸法
冷拉伸法是一种利用低温对方形拉伸件进行拉伸的方法。
在这种方法中，需要将方形拉伸件置于低温环境中，然后再进行拉伸。
由于低温可以使方形拉伸件的分子结构更加紧密，从而增强其强度和硬度。
4. 水压拉伸法
水压拉伸法是一种利用水压对方形拉伸件进行拉伸的方法。
在这种方法中，方形拉伸件被放置在一个密闭的容器中，然后用高压水流对其进行拉伸。
由于水压非常强大，因此可以使方形拉伸件的分子结
构得到极大的改变，从而使其更容易拉伸。
总之，以上几种拉伸方法都有各自的特点和适用范围，需要根据具体情况选择合适的方法进行拉伸。
同时，在进行拉伸时，还需要注意保护方形拉伸件的表面和形状，以免对其造成损坏。
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
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。
而
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。
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3、调节仰俯螺钉，使望远镜水平。稍 稍移动望远镜底座，使瞄准器瞄准平面 镜里直尺的像
目 镜 准 星
物镜调焦 物镜
4、调节目镜旋钮使“丰”字叉丝清 晰，调焦使标尺像清晰无视差
“丰”字叉丝
目 镜
准 星
物镜 调焦
标尺像
物镜
视差
视差产生的原因：由于度量标尺（分划板）与被测
物体（像）不共面，使得当眼睛晃动（观察位置稍 微改变）时，标尺与被测物体之间会有相对移动。
( A1 / 3 ) 2 ( A2 / 3 ) 2 2 A 3
A1 A2
2 uB x A 3
2 2 uc (x) u A (x) uB (x)
uc (Y ) uc ( D) 2 uc ( L) 2 uc ( F ) 2 uc (d ) 2 uc (l ) 2 uc ( x) 2 ( ) ( ) ( ) (2 ) ( ) ( ) Y D L F l d x
测量其它量 D= L= cm； cm； l= cm
Y
计算平均值及不确定度：
8DLF 2 πd l x
u B (x) u B ( xi 3 ) 2 u B ( xi ) 2
u A (x) S (x) (xi x) n(n 1)
2
（n为逐差值个数，此处n=3）
5、调整直尺位置，记录数据前标尺读 数应在12cm以下。开始加砝码测数据。 实验中手勿压桌面和在桌面加减东西。 加的砝码缺口应相互错开，防止事故。
记录数据
砝码个数
0 1 2 3 4 5 6
加
不记 数据
标尺读数 mm
减
不记 数据
平均
用逐差法处理数据
序号i xi=xi+3xi 1 2 3 平均
钢丝直径
实验原理
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 Y S L
式中比例系数Y叫做杨氏弹性模量。 2 S d /4 若钢丝的直径为d，则 ，所以
在国际制中，Y的单位为 N 2 。
4 FL Y 2 d L
前言
杨氏模量(Young‘s modulus)， 1807年因英国物理学家托
马斯· 杨所得到的结果而命名。它是表征材料性质的一 个物理量，仅取决于材料本身的物理性质。杨氏模量 的大小标志了材料的刚性，杨氏模量越大，越不容易 发生形变。 定义: 在物体的弹性限度内，应力与应变成正比，比值被 称为材料的杨氏模量，
拉伸法测杨氏弹性模量
目
的
1、学习用拉伸法测量金属丝杨氏模量，掌握 光杠 杆测定微小伸长量的原理；
2、初步学会调节、使用望远镜；
3、巩固练习三种基本长度测量仪器的使用。
内容：
测量给定钢丝的杨氏模量
要求：
1、望远镜视场亮度均匀
2、标尺像清晰无视差，“丰”字叉丝清晰 3、正确计算杨氏模量及其不确定度
uc (Y ) Y uc (Y ) Y
Y Y 2uC (Y )
u C ( L ) u B L u C (l ) u B l
A 3 A 3 A 3
A 2mm A 0.2mm A 3mm
u C ( D ) u B D u B d A 3
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，再进行测量的方法。
a
L
S
b
c
M G C
R
l L x 2D
x 2D ， L l
，就是光杠杆的放大倍数
测量公式
8DLF Y 2 πd l x
实验仪器
千分尺的读数规则
千分尺使用之前应先 读零点读数，然后将测 量值减去零点读数才是 被测物体的真实值。同 时要注意零点读数的正 负。例如右下两图： 左图读数为：0.062mm 右图读数为：
A 0.01mm
作业
1、回答问题：如何减小系统误差
2、书写报告
3、设计内容:测纸片厚度
杨氏弹性模量是选定机械零件材料的依据之一是工程
技术设计中常用的参数。杨氏模量的测定对研究金属 材料、光纤材料、半导体、纳米材料、聚合物、陶瓷、 橡胶等各种材料的力学性质有着重要意义，还可用于 机械零部件设计、生物力学、地质等领域。 测量杨氏模量的方法一般有拉伸法、梁弯曲法、振动 法、内耗法等，还出现了利用光纤位移传感器、莫尔 条纹、电涡流传感器和波动传递技术（微波或超声波） 等实验技术和方法测量杨氏模量。
-0.013mm
另外：测量时应注意， 当测砧面快接触到被测 样品时一定要用棘动轮， 不能用微分筒。
游标卡尺的读数规则
下图所示游标卡尺的主尺读数为123mm，游标的读 数为0.96mm，所以测量值为123.96mm
实验步骤
１、检查
将光杠杆放好， 调平面镜镜面竖直
。
2、调节望远镜，使望远镜和平面镜等 高。移动望远镜底座，使眼镜直接看到 平面镜里直尺的像，注意：不是通过望 远镜看到直尺的像。
科学家介绍 ——托马斯· 杨
托马斯· 杨（Thomas Young，1773～1829） 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日生于米尔弗顿，1829年5月10日在伦敦逝世。 杨自幼天资过人，14岁就通晓拉丁、希腊、法、意、希伯莱、 波斯、阿拉伯等多种语言，一生在物理、化学、生物、医学、 天文、哲学、语言、考古等广泛的领域作了大量工作。 1801年杨通过著名的杨氏双缝实验，首先引入干涉概念论 证了波动说，又利用波动说解释了牛顿环的成因和薄膜的彩色。 他还第一个测量了7种颜色光的波长。