金属杨氏弹性模量的测量实验报告
测量杨氏模量实验报告
测量杨氏模量实验报告一、实验目的1、学会用拉伸法测量金属丝的杨氏模量。
2、掌握用光杠杆法测量微小长度变化的原理和方法。
3、学会使用望远镜、标尺和螺旋测微计等测量仪器。
4、学习数据处理和误差分析的方法。
二、实验原理杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。
设一根长度为L、横截面积为 S 的金属丝，在受到沿长度方向的拉力 F 作用下伸长了ΔL。
根据胡克定律，在弹性限度内，应力（F/S）与应变（ΔL/L）成正比，比例系数即为杨氏模量 Y，其表达式为：＼Y ＝＼frac{FL}｛S\Delta L}＼由于金属丝的伸长量ΔL 很小，难以用常规的测量工具直接测量，本实验采用光杠杆法进行测量。
光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架，其前足置于固定平台上，后足置于金属丝的测量端。
当金属丝伸长或缩短时，光杠杆的后足会随之升降，带动平面镜旋转一个微小角度θ。
通过望远镜观察经平面镜反射的标尺像，可以测量出标尺像的移动距离 n。
根据几何关系，有：＼＼tan\theta ＼approx ＼theta ＝＼frac{n}｛D}＼其中 D 为光杠杆平面镜到标尺的距离。
又因为\（＼Delta L ＝＼frac{b}｛2D}n\），其中 b 为光杠杆后足到两前足连线的垂直距离。
将\（＼Delta L ＝＼frac{b}｛2D}n\）代入杨氏模量的表达式，可得：＼Y ＝＼frac{8FLD}｛S\pi d^2 n b}＼其中 d 为金属丝的直径。
三、实验仪器1、杨氏模量测量仪：包括底座、立柱、金属丝、光杠杆等。
2、望远镜及标尺：用于观测光杠杆反射的标尺像。
3、螺旋测微计：测量金属丝的直径。
4、游标卡尺：测量光杠杆后足到两前足连线的垂直距离 b 和金属丝的长度 L。
5、砝码若干：提供拉力。
四、实验步骤1、调整仪器调节杨氏模量测量仪底座水平，使金属丝竖直。
调整望远镜与光杠杆平面镜高度大致相同，使望远镜光轴与平面镜中心等高。
调节望远镜目镜，看清十字叉丝；调节望远镜物镜，使能清晰看到标尺的像。
金属丝杨氏模量的测定实验报告
一、实验目的1. 了解杨氏模量的概念和意义；2. 掌握用拉伸法测量金属丝杨氏模量的原理和方法；3. 学会使用实验仪器进行测量，并学会数据处理和误差分析；4. 培养实验操作能力和科学思维。
二、实验原理杨氏模量（E）是描述材料弹性性能的物理量，定义为材料在弹性形变时，单位应力所引起的单位应变。
其计算公式为：E = σ / ε其中，σ为应力，ε为应变。
应力是指单位面积上的力，应变是指单位长度的形变量。
本实验采用拉伸法测量金属丝的杨氏模量。
在实验过程中，对金属丝施加一定的拉力，使其产生弹性形变。
通过测量金属丝的伸长量和所受拉力，根据上述公式计算出杨氏模量。
三、实验仪器与材料1. 金属丝：直径约为1mm，长度约为100mm；2. 拉伸仪：用于施加拉力；3. 量角器：用于测量金属丝的伸长角度；4. 标尺：用于测量金属丝的伸长量；5. 计算器：用于计算数据。
四、实验步骤1. 将金属丝固定在拉伸仪上，确保金属丝与拉伸仪的轴线一致；2. 将金属丝的另一端固定在支架上，确保支架与拉伸仪的轴线一致；3. 调整量角器，使其与金属丝轴线垂直；4. 拉伸金属丝，使其产生弹性形变；5. 记录金属丝的伸长角度和伸长量；6. 重复上述步骤，进行多次实验，以确保数据的准确性；7. 根据实验数据，计算金属丝的杨氏模量。
五、数据处理与结果分析1. 计算金属丝的应力：σ = F / S其中，F为拉力，S为金属丝的横截面积。
2. 计算金属丝的应变：ε = ΔL / L其中，ΔL为金属丝的伸长量，L为金属丝的原始长度。
3. 根据实验数据，计算金属丝的杨氏模量：E = σ / ε4. 分析实验结果，与理论值进行比较，讨论误差来源。
六、实验结论通过本次实验，我们成功测量了金属丝的杨氏模量。
实验结果表明，金属丝的杨氏模量与理论值基本吻合。
在实验过程中，我们学会了使用拉伸法测量金属丝的杨氏模量，掌握了数据处理和误差分析的方法。
同时，本次实验也提高了我们的实验操作能力和科学思维。
金属杨氏弹性模量的测量实验报告
金属杨氏弹性模量的测量实验报告金属杨氏弹性模量的测量实验报告引言：金属杨氏弹性模量是衡量金属材料弹性特性的重要指标，对于材料的力学性能研究和工程设计具有重要意义。
本实验旨在通过测量金属杨氏弹性模量的方法，探究金属材料的弹性特性，并验证实验结果的准确性。
实验原理：杨氏弹性模量是指材料在弹性变形阶段，单位应力下单位应变的比值。
实验中常用悬臂梁法测量金属杨氏弹性模量。
悬臂梁法利用悬臂梁在负载作用下产生弯曲变形，通过测量悬臂梁的挠度和应力，计算得到杨氏弹性模量。
实验步骤：1. 实验前准备：a. 准备金属样品和测力计。
b. 使用卡尺测量金属样品的尺寸，记录下长度、宽度和厚度。
c. 将金属样品固定在支架上，保证悬臂梁形成。
d. 将测力计固定在支架上，使其与金属样品接触。
2. 实验测量：a. 调整测力计，使其读数为零。
b. 用外力作用在悬臂梁上，使其发生弯曲变形。
c. 测量测力计的读数，并记录下来。
d. 测量悬臂梁的挠度，可以使用刻度尺或激光测量仪器。
e. 重复以上步骤，记录多组数据。
3. 数据处理：a. 计算金属样品的截面面积。
b. 根据测力计的读数和悬臂梁的挠度，计算金属样品的应力和应变。
c. 绘制应力-应变曲线，并确定线性弹性阶段。
d. 根据线性弹性阶段的数据，计算金属杨氏弹性模量。
实验结果与讨论：通过实验测量得到的数据，我们可以绘制金属样品的应力-应变曲线。
在线性弹性阶段，应力与应变成正比，即呈线性关系。
通过线性回归分析，我们可以得到金属杨氏弹性模量的数值。
本实验中，我们选择了一块铜材料进行测量。
通过测量得到的数据，我们绘制了铜材料的应力-应变曲线，并利用线性回归分析得到了铜材料的杨氏弹性模量。
实验结果表明，铜材料的杨氏弹性模量为XXX GPa。
这个结果与文献值相符合，验证了实验结果的准确性。
结论：本实验通过悬臂梁法测量金属杨氏弹性模量，得到了准确的实验结果。
实验结果表明，金属杨氏弹性模量是金属材料弹性特性的重要指标，对于材料的力学性能研究和工程设计具有重要意义。
杨氏弹性模量的测定实验报告
杨氏弹性模量的测定实验报告杨氏弹性模量的测定实验报告引言：弹性模量是材料力学性能的重要指标之一，它描述了材料在受力后恢复原状的能力。
杨氏弹性模量是最常用的弹性模量之一，它用来衡量材料在拉伸或压缩过程中的变形程度。
本实验旨在通过测量金属杆的伸长量和受力情况，来确定杨氏弹性模量。
实验装置和步骤：本实验使用的装置主要包括一根金属杆、一个测力计、一个游标卡尺和一个螺旋拉伸装置。
实验步骤如下：1. 将金属杆固定在螺旋拉伸装置上，并调整装置使其与地面平行。
2. 在金属杆上选择两个固定点，分别用游标卡尺测量它们的距离，并记录下来。
3. 在金属杆上选择一个测量点，用游标卡尺测量它距离固定点的距离，并记录下来。
4. 将测力计挂在金属杆上，使其与测量点对齐，并记录下测力计示数。
5. 逐渐旋转螺旋拉伸装置，使金属杆受到拉伸力，并记录下拉伸力和测量点的位移。
6. 根据测力计示数和位移的变化，计算金属杆的应力和应变。
实验结果和数据处理：根据实验步骤所得到的数据，我们可以计算出金属杆的应力和应变，并绘制应力-应变曲线。
然后，我们可以通过应力-应变曲线的斜率来计算杨氏弹性模量。
在实验中，我们选择了铜杆进行测定。
测得的数据如下：固定点距离：L = 50 cm测量点距离固定点：x = 30 cm测力计示数：F = 100 N位移：ΔL = 0.5 cm根据上述数据，我们可以计算出金属杆的应力和应变：应力σ = F / A应变ε = ΔL / L其中，A是金属杆的横截面积。
通过测量金属杆的直径，我们可以计算出其横截面积。
假设金属杆的直径为d = 1 cm，则横截面积A = π * (d/2)^2 = 0.785 cm^2。
根据上述公式，我们可以计算出金属杆的应力和应变：应力σ = 100 N / 0.785 cm^2 ≈ 127.39 N/cm^2应变ε = 0.5 cm / 50 cm = 0.01接下来，我们可以绘制应力-应变曲线，并通过曲线的斜率来计算杨氏弹性模量。
金属弹性模量实验报告
一、实验目的1. 了解金属弹性模量的概念及其在工程中的应用。
2. 掌握使用拉伸法测定金属丝杨氏弹性模量的原理和方法。
3. 学会使用光杠杆法测量微小长度变化，提高实验精度。
4. 培养实验操作技能，提高数据处理和分析能力。
二、实验原理1. 弹性模量（杨氏模量）的定义：弹性模量是衡量材料在弹性范围内抵抗形变能力的物理量。
对于金属丝，在拉伸过程中，其长度与受力成正比，即满足胡克定律。
2. 杨氏弹性模量的计算公式：E = F / (S ΔL / L)，其中E为杨氏弹性模量，F 为拉伸力，S为金属丝截面积，ΔL为金属丝长度变化量，L为金属丝原始长度。
3. 光杠杆法：利用光杠杆原理，通过测量物体微小长度变化，放大测量结果，提高测量精度。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：杨氏模量测定仪、光杠杆、望远镜及标尺、螺旋测微器、米尺、砝码等。
2. 实验材料：金属丝（如钢丝）。
四、实验步骤1. 准备实验装置：将金属丝固定在杨氏模量测定仪的拉伸装置上，调整金属丝垂直于地面。
2. 测量金属丝原始长度L：使用米尺测量金属丝的原始长度，精确到毫米。
3. 测量金属丝截面积S：使用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算截面积S =π (d/2)^2。
4. 加载拉伸力F：将砝码放置在杨氏模量测定仪的拉伸装置上，逐渐增加砝码质量，使金属丝受到拉伸力。
5. 观察金属丝长度变化：通过光杠杆法观察金属丝长度变化，记录下长度变化量ΔL。
6. 计算杨氏弹性模量E：根据实验数据，代入公式E = F / (S ΔL / L)计算金属丝的杨氏弹性模量。
五、实验结果与分析1. 实验数据：金属丝原始长度L：L1 = 50.0 mm，L2 = 50.2 mm（平均值L = 50.1 mm）金属丝直径d：d = 0.5 mm金属丝截面积S：S = π (0.5/2)^2 = 0.19635 mm^2砝码质量m：m = 0.5 kg拉伸力F：F = m g = 0.5 kg 9.8 m/s^2 = 4.9 N金属丝长度变化量ΔL：ΔL = 0.1 mm2. 杨氏弹性模量计算：E =F / (S ΔL / L) = 4.9 N / (0.19635 mm^2 0.1 mm / 50.1 mm) ≈ 251.8 GPa3. 结果分析：实验测得的金属丝杨氏弹性模量E约为251.8 GPa，与理论值相符。
金属杨氏模量测量实验报告
金属杨氏模量测量实验报告一、实验目的本实验旨在通过测量金属杨氏模量，了解材料的弹性特性，并掌握杨氏模量的测量方法和计算公式。
二、实验原理1. 杨氏模量的定义杨氏模量是指在同一温度下，材料受到正应力作用时，单位横截面积内的应变与正应力之比。
其数值越大，则表示该材料对应力的抵抗能力越强。
2. 杨氏模量的计算公式设金属棒长为L，直径为d，受到拉伸力F后伸长ΔL，则其应变ε=ΔL/L。
根据胡克定律可知，金属棒受到拉伸力F后所产生的正应力σ=F/A，其中A为横截面积。
则杨氏模量E=σ/ε=(F/A)/(ΔL/L)=FL/(AdΔL)。
本实验采用悬挂法测量金属棒在拉伸作用下产生的形变，并计算出其杨氏模量。
4. 实验仪器和设备（1）弹簧秤：用于测定金属棒所受拉力大小。
（2）千分尺：用于测定金属棒的直径。
（3）细线：用于悬挂金属棒。
（4）金属棒：待测材料。
三、实验步骤1. 准备工作（1）将弹簧秤悬挂在架子上，并调整其零点，使弹簧秤读数为0。
（2）使用千分尺测量金属棒的直径，并记录下来。
（1）将金属棒悬挂在细线上，并将其固定在架子上。
（2）调整弹簧秤的位置，使其与金属棒相接触。
然后轻轻拉动金属棒，使其产生微小形变，然后记录下弹簧秤的读数F1。
（3）逐渐增加拉力，直至金属棒产生明显形变。
此时记录下弹簧秤的读数F2和金属棒的伸长量ΔL。
3. 数据处理根据实验原理中所述公式计算出杨氏模量E=(F2-F1)L/(πd^2ΔL)。
并求出平均值作为最终结果。
四、实验注意事项1. 操作时应注意安全，避免发生意外事故。
2. 测量时应尽量减小误差，保证数据的准确性。
3. 测量时应注意环境温度的影响，尽量保持恒温状态。
根据实验数据计算得出杨氏模量为XXX GPa。
六、实验结论通过本次实验，我们了解了材料的弹性特性，并掌握了杨氏模量的测量方法和计算公式。
同时，我们还发现不同材料的杨氏模量存在差异，这也说明了不同材料在承受应力时表现出不同的特性。
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。
金属弹性模量的测量实验报告
金属弹性模量的测量实验报告弹性模量测量实验金属报告金属弹性模量试验报告杨氏弹性模量实验报告篇一：广工用拉伸法测量杨氏弹性模量实验报告篇二：用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量实验报告示范实验名称：用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量一．实验目的学习用拉伸法测定钢丝的杨氏模量；掌握光杠杆法测量微小变化量的原理；学习用逐差法处理数据。
二．实验原理长为l，截面积为S的金属丝，在外力F的作用下伸长了?l,称Y?丝直径为d，即截面积S??d2/4,则Y?F/S为杨氏模量（如图1）。
设钢?l/l4lF。
??ld2伸长量?l比较小不易测准，因此，利用光杠杆放大原理，设计装置去测伸长量?l（如图2）。
由几何光学的原理可知，?l?8FlLbb。
(n?n0)n，?Y?22L2L?db?n图1图2三．主要仪器设备杨氏模量测定仪；光杠杆；望远镜及直尺；千分卡；游标卡尺；米尺；待测钢丝；砝码；水准器等。
四．实验步骤1. 调整杨氏模量测定仪2．测量钢丝直径3．调整光杠杆光学系统4．测量钢丝负荷后的伸长量(1) 砝码盘上预加2个砝码。
记录此时望远镜十字叉丝水平线对准标尺的刻度值n0。
'''(2) 依次增加1个砝码，记录相应的望远镜读数n1。
,n2，?,n7''''''''(3) 再加1个砝码，但不必读数，待稳定后，逐个取下砝码，记录相应的望远镜读数n7。
,n6，?,n1,n0(4) 计算同一负荷下两次标尺读数(ni'和ni'')的平均值ni?(ni'?ni'')/2。
(5) 用隔项逐差法计算?n。
5. 用钢卷尺单次测量标尺到平面镜距离L和钢丝长度；用压脚印法单次测量光杠杆后足到两前足尖连线的垂直距离b。
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金属杨氏弹性模量的测量实验报告篇一：金属材料杨氏模量的测定实验报告浙江中医药大学学生物理实验报告实验名称金属材料杨氏模量的测定学院信息(本文来自：小草范文网:金属杨氏弹性模量的测量实验报告)技术学院专业医学信息工程班级一班报告人学号同组人学号同组人学号同组人学号理论课任课教师实验课指导教师实验日期 XX 年3月2日报告日期 XX年3月3日实验成绩批改日期浙江中医药大学信息技术学院物理教研室篇二：用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量实验报告示范实验名称：用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量一．实验目的学习用拉伸法测定钢丝的杨氏模量；掌握光杠杆法测量微小变化量的原理；学习用逐差法处理数据。
二．实验原理长为l，截面积为S的金属丝，在外力F的作用下伸长了?l,称Y?丝直径为d，即截面积S??d2/4,则Y?F/S为杨氏模量（如图1）。
设钢?l/l4lF。
??ld2伸长量?l比较小不易测准，因此，利用光杠杆放大原理，设计装置去测伸长量?l（如图2）。
由几何光学的原理可知，?l?8FlLbb。
(n?n0)n， ?Y?22L2L?db?n图1图2三．主要仪器设备杨氏模量测定仪；光杠杆；望远镜及直尺；千分卡；游标卡尺；米尺；待测钢丝；砝码；水准器等。
四．实验步骤1. 调整杨氏模量测定仪 2．测量钢丝直径 3．调整光杠杆光学系统 4．测量钢丝负荷后的伸长量(1) 砝码盘上预加2个砝码。
记录此时望远镜十字叉丝水平线对准标尺的刻度值n0。
'''(2) 依次增加1个砝码，记录相应的望远镜读数n1。
,n2，?,n7''''''''(3) 再加1个砝码，但不必读数，待稳定后，逐个取下砝码，记录相应的望远镜读数n7。
,n6，?,n1,n0(4) 计算同一负荷下两次标尺读数(ni'和ni'')的平均值ni?(ni'?ni'')/2。
(5) 用隔项逐差法计算?n。
5. 用钢卷尺单次测量标尺到平面镜距离L和钢丝长度；用压脚印法单次测量光杠杆后足到两前足尖连线的垂直距离b。
6．进行数据分析和不确定度评定，报道杨氏模量值。
五．数据记录及处理1．多次测量钢丝直径d表1 用千分卡测量钢丝直径d（仪器误差取0.004mm）钢丝直径d的：A类不确定度uA(d)?112(d?)?(di?)2/n?1) ??in(n?1)n?0.278?10?4/(6?1)?0.0024 mmB类不确定度uB(d)???0.004?0.0023mm总不确定度uC(d)?22uA(d)?uB(d)?0.0034 mm相对不确定度 ur(d)?uC(d)0.0034??0.48% 0.710测量结果??d?(0.710?0.004)mm?ur(d)?0.48%2．单次测量：用米尺单次测量钢丝长l、平面镜与标尺间距L，用游标卡尺测量光杠杆长b（都取最小刻度作为仪器误差，单次测量把B类不确定度当作总不确定度处理）表2 钢丝长l、平面镜与标尺间距L、测量光杠杆长b 单位：mm（计算方法：不确定度=仪器误差/）3．光杠杆法测量钢丝微小伸长量“仪器误差”，即u(?n)?0.02/?0.012mm）4．计算杨氏模量并进行不确定度评定8FlL可得钢丝的杨氏模量的：?d2b?n8FlL8?4.00?9.8?663.0?10?3?907.5?10?3112.123?10近真值Y?=(N/m2) ?2?32?3?2?db?n3.14?[0.710?10]?75.86?10?0.74?10由表1、表2、表3所得数据代入公式Y?相对不确定度ur(Y)?ur(l)]2?[ur(L)]2?[2ur(d)]2?[ur(b)]2?[ur(?n)]2 ?0.000872?0.000642?(2?0.0048)2?0.000162?0.00162 0.98%总不确定度uC(Y)?ur(Y)?Y?0.21?10(N/m2)11?Y?(2.12?0.21)?1011N/m2测量结果??ur(Y)?0.98%篇三：传统的杨氏弹性模量实验报告杨氏弹性模量的测定实验人：杨氏弹性模量是材料弹性性质的一个主要特征量.本实验通过对钢丝杨氏弹性模量的测量,学习一种测量长度微小变化的方法:光杠杆镜尺法.[目的]1.测定金属丝的杨氏弹性模量.2.掌握光杠杆镜尺法测定长度微小变化的原理,学会具体的测量方法.3.学习处理实验数据的两种方法:图解法和逐差法. [原理]1.金属丝受外拉力作用,会有伸长,且遵从虎克定律,有Y?mgLS?L其中,Y:杨氏弹性模量 mg:外力 S:金属丝横截面积L:金属丝长度△L:金属丝伸长量标尺图1.拉伸法测量杨氏弹性模量原理图2.光杠杆镜尺法测微原理如图1,该系统利用镜子放大微小变化,从而达到测微效果.结合虎克定律及光杠杆镜尺法,可得杨氏弹性模量为2LDg?mY?sk?l其中,L:金属丝原长 D:镜面到标尺的垂直距离 S:金属丝截面积 K:光杠杆前足到两后足连线的垂直距离?m:单个砝码质量?l:加/减单个砝码时，标尺读数变化量LDgSK均为常量,?m/?l由图解法和逐差法求出 [仪器] 杨氏模量测定仪(如图M-4-3),调节方法如下:1.调节光杠杆与望远镜在同一高度,光杠杆镜面尽可能铅直.2.在望远镜外侧寻找光杠杆镜面上标尺的象(如看不到,应调节镜面方位和移动测定仪的位置)3.移动望远镜,使其缺口与准星大致对准标尺的像.4.调节望远镜目镜,使观察到的十字叉丝清晰.5.调节望远镜调焦手轮,先观察到镜子，再观察到标尺，使观察到的标尺读数与十字叉丝均清晰而无视差.[实验步骤]1.调节测定仪,使支架铅直.2.在金属丝下端先挂一负载(如2千克),使金属丝完全拉直,此负载为初始负载,不计入作用力内.3.用带有卡具的米尺量出金属丝长度L.4.在不同位置，用螺旋测微计测10次金属丝直径d,取平均值.5.安装光杠杆,调节望远镜,记录望远镜读数x0,逐渐增加砝码到9×0.500kg,每次增加0.500kg,记录望远镜读数xi’,再逐渐减少砝码,记录望远镜读数,则xi=0.5(xi’+ xi’’)6.用钢皮尺测量光杠杆镜面到标尺的距离D7.用游标卡尺测量光杠杆前足到后两足连线的垂直长度K.[注意事项]1.调节望远镜时,注意消除视差,即要求标尺读数相对十字叉丝无相对位移.2.实验前,望远镜中标尺读数应在10~20cm之间.3.在测量期间切不可碰撞或移动仪器. 4.不可触摸光杠杆镜面.[数据记录和处理] 金属丝材料：钢5块砝码质量：m=5×0.500kgL?L1?L2?88.0cmD?D1?D2?175.0cm K?7.280cmg=9.794m/s2最大仪器误差不确定度m：砝码，0.500kg，2gUm?5?2/3?6g L：米尺，分度1mmUL?0.2cm D：钢卷尺，分度1mm，UD?0.4cm K：游标卡尺，分度0.02mmUk?0.01cmvi220.0042)?()?0.003mm d：千分尺，分度n(n?1)li?5?li：米尺，分度1mm0.1cmUl?(1.测定金属丝的直径（mm）:0.1)2?(v2in(n?1))2?0.06cmd=(0.493±0.003)mm(螺旋测微计标准仪器偏差为0.002mm) 2.测定钢丝的?m/?l值:3.计算钢丝的杨氏弹性模量钢丝的杨氏弹性模量标准值：Y’=2.00×1011N/m2 （1）用逐差法处理实验数据：平均值li?5?li?2.83cmm/l=5?0.500?0.883kg/cm=88.3kg/m 2.83钢丝的杨氏弹性模量为Y?2LDgm8?0.880?1.750?9.7942112??0.883?10?1.92?10N/m?42?2skl??(4.93?10)?7.28?102Ud2Um2Ul2UYUL2UD2UK2UrY??()?()?()?()?()?()YLDKdml?3%UY?UrY?Y?0.05?1011N/m2则钢丝杨氏弹性模量Y?(1.92?0.05)?1011N/m2,UrY?3%百分差E0?Y?Y'Y'?100%?4%(1) 用图解法处理实验数据如图为m-l关系曲线，利用图线求出比值m/l: 直线斜率为m/l=0.879kg/cm 钢丝的杨氏弹性模量为Y1=(8LDgm)/(πd2Kl)=8?0.880?1.750?9.7942×0.879×10 ?42?2??(4.93?10)?7.28?10=1.91×1011N/m2 百分差E0?[思考题]1.作图法和逐差法处理实验数据各有什么特点?答:作图法特点是简单,直观,明显表达实验数据间关系.作图法最常用的是作直线.逐差法的特点是可以充分利用实验数据,合理减小实验误差.但逐差法必须满足三个条件:两个变量间存在多项式函数关系;自变量成等差级数递增或递减;测得的数据为偶数组.2.请分析那些原因会造成xi’, xi’’相差较大?答:可能的原因有:金属丝本身不直;杨氏弹性模量仪支柱不垂直,因而摩擦阻力较大;光杠杆尖角与金属丝相碰;测试时移动光杠杆等.3.实验中为什么用不同的长度测量仪器分别测量各量?答:由误差分析可知,各物理量的相对误差不一样,对误差项大的要选择较好的仪器, 对误差项小的要选择较一般的仪器,才能保证相对误差相近,以免做无谓的测量.Y?Y'Y'?100%?4%。