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拉伸法测金属丝杨氏模量实验报告 　　用拉伸法测金属丝的杨氏模量参考报告　　一、实验目的　　1.学会用拉伸法测量杨氏模量；　　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.学会不确定度的计算方法，结果的正确表达；5.学会实验报告的正确书写。二、实验仪器　　YWC-1杨氏弹性模量测量仪、钢卷尺、游标卡尺(0-150mm,)、螺旋测微器(0-25mm,)三、验原理　　在外力作用下，固体所发生的形状变化称为形变。它可分为弹性形变和塑性形变两种。本实验中，只研究金属丝弹性形变，为此，应当控制外力的大小，以保证外力去掉后，物体能恢复原状。　　最简单的形变是金属丝受到外力后的伸长和缩短。金属丝长L，截面积为S，沿长度方向施力F后，物体的伸长?L，则在金属丝的弹性限度内，有：　　F　　Y?S　　?LL　　我们把Y称为杨氏弹性模量。　　如上图：　　?L?　　?tg????　　x?x　　?(A1?A0)???L?　　A1?A02D　　?2???D?　　F　　F12　　?d　　8FLDY???2　　?Lx?dx(A1?A0)　　(A1?A0)　　LL　　四、实验内容　　仪器调整　　1、杨氏弹性模量测定仪底座调节水平；2、平面镜镜面放置与测定仪平面垂直；　　3、将望远镜放置在平面镜正前方左右位置上；　　4、粗调望远镜：将镜面中心、标尺零点、望远镜调节等高,望远镜的缺口、准星对准平面镜中心，并能在望远镜外看到尺子的像；　　5、调节物镜焦距能看到尺子清晰的像，调节目镜焦距能清晰的看到叉丝；　　6、调节叉丝在标尺0刻度?2cm以内，并使得视差不超过半格。测量　　1、下无挂物时标尺的读数A0；　　2、依次挂上1kg的砝码，七次，计下A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7；3、依次取下1kg的砝码，七次，计下A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7；　　4、用米尺测量出金属丝的长度L、镜面到尺子的距离D；5、用游标卡尺测量出光杠杆x、用螺旋测微器测量出金属丝直径d。数据处理方法——逐差法　　1.实验测量时，多次测量的算术平均值最接近于真值。但是简单的求一下平均还　　是不能达到最好的效果，我们多采用逐差法来处理这些数据。2.逐差法采用隔项逐差：　　　　　　　　　　　　　　A?　　(A4?A0)?(A5?A1)?(A6?A2)?(A7?A3)　　4　　3.注：上式中的A为增重4kg的金属丝的伸长量。　　五、实验数据记录处理　　数据的记录　　数据处理1、求Ai　　A0?A0?????10?2m同理求得其它i填入表中　　22　　??　　?同理求得仪　　?A??A??A??A??A??A?　　1　　2　　3　　4　　5　　6　　?仪2　　2、求i　　A0?A4?A0???　　2　　??4m1同理求得0A1，A2，A3填入表中　　???　　?仪同理求得?A??A??A??仪　　123　　3、求A金属丝伸长量　　(A4?A0)?(A5?A1)?(A6?A2)?(A7?A3)　　4　　???　　?　　4　　??10?2mA?　　??　　10?2m　　SA?　　??????10?2m　　4、求金属丝直径　　d1?d2?d3?d4?d5?d6?d7?d8?d9?d10?d11?d12　　12　　????????????　　12　　??10?3m?　　(　　?Sd?　　??10?3m　　?d?5、求Y　　?2　　?10)?　　?　　3　　0610　　8????10?1?　　Y?????1011N/m2　　2?42?2?2　　?dx??(?10)??10??10　　8FLD　　?　　EY?Y?　　Y=%　　?Y?Y?EY??1011?%??1011N/m2　　标准值：Y0??1011N/m2百分差：　　Y??1011??1011　　EP??100%???%11　　?10　　注：本实验百分差?10%　　六、误差分析　　1.误差主要取决于金属丝的微小变化量和金属丝的直径，由于平台上的圆柱形卡头上下伸缩存在系统误差，用望远镜读取微小变化量时存在随机误差。　　2.实验测数据时，由于砝码的摇晃使得金属丝没有绝对静止，读数时存在随机误差。3.测量金属丝直径时，由于存在椭圆形，故测出的直径存在系统误差和随机误差。4.测量D时米尺没有拉水平，测量L时米尺没有铅垂导致误差存在。5.测量X时，由于作垂线没有完全的垂直，导致X值的测量存在误差。　　本报告仅供参考格式。数据、内容请勿抄袭！　　实验21用拉伸法测杨氏模量　　林一仙　　1实验目的