钢丝杨氏模量的测定- 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)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
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。
杨氏模量实验报告实验原理(3篇)
第1篇一、实验背景杨氏模量（Young's Modulus）是材料力学中的一个重要物理量，它表征了材料在受力时抵抗形变的能力。
在工程实践中，杨氏模量是衡量材料刚度的重要指标之一，对材料的选择和结构设计具有重要意义。
本实验旨在通过实验方法测定金属材料的杨氏模量，并掌握相关实验原理和操作步骤。
二、实验原理1. 杨氏模量的定义杨氏模量（E）是指材料在弹性变形范围内，单位面积上所承受的应力与相应的应变之比。
其数学表达式为：E = σ / ε其中，σ为应力，ε为应变。
应力（σ）是指单位面积上的力，其数学表达式为：σ = F / A其中，F为作用在材料上的力，A为受力面积。
应变（ε）是指材料形变与原始长度的比值，其数学表达式为：ε = ΔL / L其中，ΔL为材料形变的长度，L为原始长度。
2. 胡克定律在弹性变形范围内，杨氏模量与应力、应变之间存在线性关系，即胡克定律：σ = Eε该定律表明，在弹性变形范围内，材料的应力与应变成正比。
3. 实验原理本实验采用拉伸法测定金属材料的杨氏模量。
具体实验步骤如下：（1）将金属样品固定在实验装置上，使其一端受到拉伸力F的作用。
（2）测量金属样品的原始长度L0和受力后的长度L。
（3）计算金属样品的形变长度ΔL = L - L0。
（4）根据胡克定律，计算应力σ = F / A，其中A为金属样品的横截面积。
（5）计算应变ε = ΔL / L0。
（6）根据杨氏模量的定义，计算杨氏模量E = σ / ε。
三、实验仪器1. 拉伸试验机：用于施加拉伸力F。
2. 样品夹具：用于固定金属样品。
3. 量具：用于测量金属样品的原始长度L0、受力后的长度L和形变长度ΔL。
4. 计算器：用于计算应力、应变和杨氏模量。
四、实验步骤1. 将金属样品固定在实验装置上，确保其牢固。
2. 调整拉伸试验机，使其施加一定的拉伸力F。
3. 测量金属样品的原始长度L0。
4. 拉伸金属样品，使其受力后的长度L。
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。
钢丝杨氏弹性模量实验报告及评分标准
钢丝杨氏弹性模量实验报告及评分标准实验背景本实验旨在通过测量钢丝的杨氏弹性模量来了解钢丝的力学性质和强度。
杨氏弹性模量是一个重要的材料力学参数，能够衡量物体在受力时的变形程度和弹性恢复能力。
通过实验，我们可以掌握测量杨氏弹性模量的方法，并对实验结果进行评分。
实验方法1. 准备材料：钢丝样品、弹簧测量装置、刻度尺、称量器材等。
2. 安装实验装置：将钢丝样品固定在弹簧测量装置上，并保持水平。
3. 张拉钢丝：用刻度尺测量钢丝的初始长度，并在一端施加适当的拉力，使钢丝产生小的变形。
4. 测量钢丝的变形：使用弹簧测量装置测量钢丝的变形长度，并记录数据。
5. 计算杨氏弹性模量：根据实验数据和公式，计算钢丝的杨氏弹性模量。
实验结果及分析根据实验数据，得出钢丝的杨氏弹性模量为 XXX （填入实际数值）。
通过对实验结果的分析，我们发现......评分标准为了准确评估实验结果的准确性和完整性，以下是钢丝杨氏弹性模量实验的评分标准：1. 实验准备和操作规范性：包括实验装置的正确安装、钢丝张力的控制、测量工具的准确使用等。
2. 数据记录和处理：包括实验数据的准确性、数据处理和计算的准确性等。
3. 结果分析和结论：包括对实验结果的合理分析和结论的正确性等。
评分标准将根据以上要点进行评估，评分将从1到10分，分数越高表示实验执行的越准确、结果分析越合理。
总结通过钢丝杨氏弹性模量实验，我们获得了钢丝的杨氏弹性模量，并对实验结果进行了评分。
实验结果可以进一步帮助我们了解钢丝的强度和力学性质，为相关领域的研究和应用提供参考。
以上是钢丝杨氏弹性模量实验报告及评分标准的内容。
如有需要，请参考并进行进一步操作。
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数据处理
实验内容：用拉伸法测杨氏模量
总分值： 80
(1) 实验中给定的基本数据如下：一个砝码的质量
m= （ 500±5） g， Δ m=5g， Δ D=2mm，
Δ L=2mm， Δ l=0.5mm
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钢丝杨氏模量的测定
实验目的
创建人： 系统管理员 总分： 100
本实验采用拉伸法测量杨氏模量， 要求掌握利用光杠杆测定微小形变的方法， 掌握逐差法和作图法两种数据处理的方法。
在数据处理中，
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，重垂等。
实验原理
在胡克定律成立的范围内，应力 F/S 和应变Δ L/L 之比满足 E=（ F/S ） / （Δ L/L ） =FL/ （SΔ L） 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、Δ L/L 、S 就可以得到物体的杨氏模量，又因为Δ 量困难，故采用光杠杆将其放大，从而得到Δ L。 实验原理图如下图：
◆( 不计分 ) 钢丝直径 d （六次测量结果）：
测量序号
1
2
3
4
5
6
钢丝直径 /mm
◆( 4 分 )金属丝直径的平均值 d( 单位： mm)=
◆( 4 分 )取置信区间 p=0.95 ，那么它的展伸不确定度为 Ud0.95( 单位： mm)=
◆( 4 分 )金属丝原长 L( 单位 :mm)=
◆( 4 分 )光杠杆的长 l(单位 :mm)=
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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
E 2DL /( SlM ) （ 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。
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r 的读数 i ，然后再将砝码逐次减去，记下对应的读数
r ri' ，取两组对应数据的平均值
i。
（3）用米尺测量金属丝的长度
3．数据处理 （1）逐差法
L 和平面镜与标尺之间的距离
D，以及光杠杆的臂长 l 。
（2）作图法 把式（ 5）改写为
ri 2DLF i /( SlE) MF i （ 6）
其中 M 2DL /( SlM ) ，在一定的实验条件下， M是一个常量，若以 ri 为纵坐标， Fi 为横
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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 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
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Δ
L 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
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E'(单位： 1011Pa )=
◆( 10 分 )又根据不确定度的传递公式，那么有不确定度
(单位： 1011 Pa )=
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