钢丝杨氏模量实验报告及评分标准#精选.
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。
钢丝杨氏模量的测定-实验报告
（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 ，然后再将砝码逐次减去，记下对应的读数 ，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 。
答案：
思考题3 总分值：3
3.用逐差法处理本实验数据有何优点？
答案：
实验总结 共10分
原始数据：
教师评语：
◆ (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)光杠杆的臂长l(单位:mm)=
◆ (4分)标尺到平面镜的距离D(单位:mm)=
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ΔL/L之比满足
E=（F/S）/（ΔL/L）=FL/（SΔL）
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。
3．数据处理
（1）逐差法
（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， 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
钢丝杨氏模量测定实验报告及评分标准
钢丝杨氏模量测定实验报告及评分标准
实验描述
实验采用了一种测定钢丝杨氏模量的方法。
我们选取了 {材料
名称} 材料的钢丝样品，并使用了 {实验设备名称} 设备进行测定。
实验步骤
1. 准备工作：收集所需材料和实验设备，确保实验环境符合安
全要求。
2. 制备样品：选取合适尺寸的钢丝样品，并进行必要的清洁处理。
3. 操作实验设备：按照设备说明书操作实验设备，确保测量的
准确性。
4. 进行测量：根据实验设备的要求，进行钢丝杨氏模量的测定。
5. 记录数据：将测量结果准确记录，包括测量时间、测量值等
信息。
实验结果
我们通过以上步骤成功完成了钢丝杨氏模量的测定，并得到如
下结果：
- 钢丝杨氏模量为 {数值} 单位。
- 测量结果的准确性高，与理论值相符。
评分标准
针对本实验报告，我们将按照以下标准进行评分：
- 实验步骤的清晰度（40%）：是否清晰地描述了实验的步骤和操作流程。
- 测量数据的准确性（30%）：是否准确记录了测量数据，并得到了可靠的结果。
- 报告的规范性（20%）：报告是否符合规范的格式和要求。
- 结果的分析与讨论（10%）：能否对测量结果进行合理的分析和讨论。
根据以上评分标准，我们会综合考虑各项因素，评估实验报告的质量。
希望同学们能认真完成实验，并按照要求撰写报告。
如果您需要更详细的信息或有任何问题，请随时与我们联系。
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。
金属丝杨氏弹性模量实验报告及评分标准
金属丝杨氏弹性模量实验报告及评分标准
一、实验目的
本实验旨在通过测量金属丝的弹性变形，确定其杨氏弹性模量，并制定相应的评分标准。
二、实验器材和试剂
- 金属丝样品
- 张力计
- 钳子
- 千分尺
三、实验步骤
1. 使用钳子固定金属丝样品，并将其拉直。
2. 使用千分尺测量金属丝的初始长度。
3. 将张力计连接到金属丝上，并记录读数。
4. 逐渐增加张力计的读数，使金属丝发生一定的弹性变形。
5. 记录不同张力下金属丝的伸长量。
6. 根据伸长量和张力计读数计算金属丝的弹性模量。
四、实验结果
根据实验数据计算得出金属丝的弹性模量为X。
详细的实验数据和计算过程见附表。
五、评分标准
根据实验结果，可制定以下评分标准：
- 弹性模量在预期范围内：满分
- 弹性模量稍有偏差：部分得分
- 弹性模量与理论值相差较大：未能达到实验要求，得分较低或不合格
六、结论
通过本实验，我们成功测得了金属丝的杨氏弹性模量，并制定了相应的评分标准。
实验结果对于研究金属丝的力学性质具有重要的参考价值。
七、参考文献
提供实验所依据的相关参考文献。
杨氏模量的测定_评分标准
“杨氏模量的测量”实验报告评分标准第一部分：预习报告（20分）一、实验目的1．掌握用伸长法测量金属丝杨氏模量的方法；2．理解光杠杆测量长度微小变化的原理；3．学会用逐差法处理数据；4．进行测量结果的不确定度分析。
二、实验仪器杨氏模量测定仪，螺旋测微计，游标卡尺，米尺，砝码，待测金属丝三、实验原理1、杨氏模量的物理意义。
2、光杠杆测量长度微小变化的原理。
（说明：实验原理应有必要的图示、公式、及文字叙述）四、实验内容与步骤1、调节仪器：a. 调节支架。
b. 调节光杠杆和镜尺组。
c. 寻找标尺的像，并使像清晰。
2、观察金属丝伸长变化。
3、测量金属丝长度、平面镜与竖尺之间的距离，金属丝直径，光杠杆常数。
（说明：实验步骤应阐述具体清晰）第二部分：数据采集与实验操作（40分）有较好的动手能力，能够很好解决实验过程中出现的问题，数据采集记录完整准确，操作过程无误（35-40分）；有一定的动手能力，能够解决实验过程中出现的一般问题, 数据采集记录完整，操作过程无大的违规(35-20)；动手能力较差，难以解决实验过程中出现的一般问题，数据采集与记录不完整、有偏差，有违规操作(0-20分)。
操作要点：1．根据测量范围和仪器精度，选择各测量量所使用的测量仪器；2．光杠杆、镜尺组和望远镜的调节。
第三部分：数据记录及数据处理 （30分）数据处理要求：1．原始数据需重新抄入实验报告数据处理部分的正文中，再进行具体处理。
2．对单次直接测量量F 、L 、D 、b 进行不确定度评定，并给出各量的测量结果。
3．对多次直接测量量b 、l 进行不确定度评定，并给出各量的测量结果。
4．由不确定度传递公式，对间接测量量E 进行不确定度评定，并给出各量的测量结果。
5．给出实验结论。
测量数据参考值：1．单次直接测量量测量参考值：金属丝长度：cm L 42.37=； 钢卷尺仪器误差：0.05cm光杠杆与镜尺组距离：D = 151.5 cm ； 钢卷尺仪器误差：0.1cm 光杠杆常数：b = 84.00 mm ； 卡尺仪器误差：0.02mm 砝码质量: 360g/1个砝码 ; 误差: 1g/ 1个砝码 2．多次直接测量量测量参考值： 金属丝直径测定：螺旋测微计零点读数：0.000 mm金属丝长度变化记录151r r l -== ， 262r r l -=， 373r r l -=， 484r r l -=3． 杨氏模量E 的测量参考值： 将各测量量代入公式bl d FLD E 28π==a P ⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯---1122620160.11063.0104.81049.014.3515.13742.08.94360.08， 由不却定度传递公式:2222222⎪⎭⎫⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=∆l l b b d d D D L L F F E E)(03.0318.910143牛=⨯⨯⨯⨯=∆-F )(11.148.9360.04牛=⨯⨯=F %21.011.14030==∆。
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钢丝杨氏模量实验
总分：100 组卷人：系统管理员
一、单选题共 5 小题共 20 分
1. (4 分)在拉伸法测杨氏模量实验中，采用加减砝码各测一次取平均的方法测量△x是为了
标准答案：C
A. 增加测量次数
B. 扩大拉伸测量范围
C. 消除因摩擦和滞后带来的系统误差
D. 消除砝码的误差
2. (4 分)材料相同，粗细长度不同的两根钢丝，它们的杨氏模量是否相同:
标准答案：C
A. 细金属丝的杨氏模量值较大
B. 粗金属丝的杨氏模量值较大
C. 相同
D. 不一定
3. (4 分)如果金属丝圆柱形活动夹和平台圆孔间有摩擦力存在，对实验结果将有何影响____
标准答案：B
A. 结果偏小
B. 结果偏大
C. 没有影响
D. 随机
4. (4 分)在量金属的氏模量实验中，常需预加负载，其作用是（）。
测丝杨
标准答案：C
A. 消除摩擦力
B. 没有作用
C. 拉直金属，避免当做伸
丝长过程测量
D. 消除零点差
误
5. (4 分) 于一定温度下的金属
对丝杨氏模量，说法正确的是（）。
标准答案：D
A. 只与材料的物理性有关与材料的大小和形状无关
质
B. 与材料的大小有关而与形状无关
C. 与材料的形状有关而与大小无关
D. 氏模量 志着金属材料抵抗 性 形的能力 弹 变
杨 标
二、操作题 共 1 小题 共 80 分 1. (80 分)拉伸法测金属丝的杨氏模量
考题内容：
初始状态：
考察关键点：
要测量的物理量：
★实验考察的隐藏变量
◆ (6.67 分)底座水平调节
评分规则：
底座水平调节成功，得 6.67 分
底座水平调节失败，得 0.00 分
标准答案：底座水平调节成功
◆ (6.67 分)平面镜与平台垂直
评分规则：
平面镜调节成功，得 6.67 分
平面镜调节失败，得 0.00 分
标准答案：平面镜调节成功
◆ (3.33 分)望远镜的调节(十字叉丝线清晰)
评分规则：
望远镜调(十字叉丝线)节成功，得 3.33 分
望远镜(十字叉丝线)调节失败，得 0.00 分
标准答案：望远镜(十字叉丝线)调节成功
◆ (3.33 分)望远镜的调节(标尺清晰)
评分规则：
望远镜(直尺)调节成功，得 3.33 分
望远镜(直尺)调节失败，得 0.00 分
标准答案：望远镜(直尺)调节成功
★使用米尺测量光杠杆臂长、钢丝长度、标尺到平面镜的水平距离
◆ (10.67 分)光杠杆臂长 b(单位：m)
评分规则：
实际测量偏差在-5% ~ 5% 之间，得10.67 分
实际测量偏差在-10% ~ 10% 之间，得5.33 分
标准答案：从实验中获取
◆ (10.67 分)钢丝长度 L(单位：m)
评分规则：
实际测量偏差在-5% ~ 5% 之间，得10.67 分
实际测量偏差在-10% ~ 10% 之间，得5.33 分
标准答案：从实验中获取
◆ (6.67 分)标尺到平面镜的距离 D(单位：m)
评分规则：
实际测量偏差在-5% ~ 5% 之间，得6.67 分
实际测量偏差在-10% ~ 10% 之间，得4.00 分
标准答案：从实验中获取
★使用螺旋测微计测量钢丝直径，并将结果填入下表：
◆ (不评分)测量 6 次金属丝直径 d(单位：mm)
标准答案：从实验中获取
◆ (6.67 分)钢丝直径 6 次测量的平均值 d(单位：mm)
评分规则：
实际测量偏差在-5% ~ 5% 之间，得6.67 分
实际测量偏差在-10% ~ 10% 之间，得4.00 分
标准答案：从实验中获取
★增加（减少）砝码，测量钢丝的的拉伸量，并将结果填入下表；根据测量值计算并填写杨氏模量值：
◆ (不评分)钢丝伸长量 r(单位：cm)
标准答案：从实验中获取
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★请将钢丝伸长量的平均值分成 r0、r1、r2、r3 和 r4、r5、r6、r7 两组，用逐差法计算测得当砝码质量m’=500g时：
◆ (13.33 分)钢丝伸长量b’(单位：m)
评分规则：
实际测量偏差在-5% ~ 5% 之间，得13.33 分
实际测量偏差在-10% ~ 10% 之间，得6.67 分
标准答案：从实验中获取
◆ (10.67 分)钢丝杨氏模量值 E(单位：E11 Pa)
评分规则：
实际测量偏差在-8% ~ 8% 之间，得10.67 分
实际测量偏差在-12% ~ 12% 之间，得5.33 分
标准答案：从实验中获取
★记录数据有效数字的正确性
◆ (1.33 分)记录数据有效数字的正确性(螺旋测微计测量钢丝直径读数保留到小数点后面3 位，单位：mm; 用逐差法计算得到的钢丝伸长量b’值保留到小数点后面4 位，单位：m)
评分规则：
格式正确，得1.33 分
格式错误，得0.00 分
标准答案：格式正确。