杨氏静态拉伸法测弹性模量

支柱上端有带夹子的横梁，被测金属丝的上端就被夹紧在夹子中而固定。支柱中间有一个上下可调的平台，平台中间开有一方孔，方孔中穿有一个可以上下自由移动的浮块，浮块中间设有一带小孔的圆柱体，金属丝的下端可从其中穿过而夹紧，浮块下端悬挂砝码。光杠杆的平面镜下面的两前尖足放在平台的沟槽内，其后尖足放在浮块上。当砝码托上增加（或减少）砝码时，金属丝伸长（或缩小），光杠杆镜架的后尖足也随浮块下降或上升。实验仪器第1页/共17页第一页，共18页。螺旋测微器简介它的刻度由固定刻度A和可动刻度B两部分构成。固定刻度又分整刻度和半刻度，每个刻度为1mm.可动刻度部分每旋转一周测微螺杆前进或后退0.5mm，而每一周又分了50个刻度，所以每旋转一个刻度测微螺杆前进或后退0.5/50=0.01mm，所以螺旋测微器测量长度时可以精确到0.01mm.Ｂ可动刻度Ａ固定刻度转动棘轮测微螺杆测砧微分筒制动器第2页/共17页第二页，共18页。螺旋测微器的使用将待测物放在测砧和测微螺杆之间，轻轻转动棘轮，直到棘轮发出“喀喀”响声后，将锁紧装置推向左边，便可读数。切不可用力转动。测微螺杆，这样会影响测量结果，甚至损坏仪器．读数时，先以微分筒棱边为准线，读出固定尺上的整数毫米值，若棱边位于毫米刻度间隔的后一半，则再加上0.5mm。然后以固定套管轴向刻线为准线，读出微分筒上的数值（包括估计值），两部分读数和即为测量值返回主菜单第3页/共17页第三页，共18页。实验内容调节三角底座的调整螺丝，使立柱垂直加２Ｋg的砝码把金属丝拉直光杠杆的放置和调节测量第4页/共17页第四页，共18页。光杠杆的放置和调节望眼镜的调节

光杠杆的放置光杠杆系统的调整实验操作第5页/共17页第五页，共18页。望远镜调节４．旋转目镜，使十字叉清晰１．调节望眼镜光轴水平３．使标尺的零刻度位于望眼镜的中轴线上２．松开螺丝，目试调节望眼镜光轴和平面镜等中心等高第6页/共17页第六页，共18页。光杠杆的放置后足Ｃ前足Ａ前足Ｂ金属丝后足Ｃ不能和金属丝接触Ｋ松开螺丝，可调Ｋ值夹子能自由移动，Ａ，Ｂ，Ｃ三足应基本在同一水平面内第7页/共17页第七页，共18页。光杆杆系统的调整１．从望眼镜视场中看到平面镜２．旋转调焦手轮，使物镜筒经平面镜所成之像清晰３．微调镜面倾斜角，使物镜筒的像位于视场中间第8页/共17页第八页，共18页。实验过程记下读数n0(建议n0=0)逐渐增加砝码，记录从望眼镜观察到的各相应的标尺读数ni‘.点击进入Flash动画演示然后再逐次移去所加的砝码，也记下响应的标尺读数ni”．将对于同一Fi值的ni“和ni‘求平均，记为ni，Δn=ni-

n0第9页/共17页第九页，共18页。测量长度和直径1.用刚尺测量平面镜到标尺之间的垂直距离D，及测钢丝的长L2．取下平面镜支架，放在白纸上轻轻压出前后足的痕迹，然后用细铅笔做前后足ＡＢ以及后足Ｃ到ＡＢ连线，测出此垂线的长度Ｋ．前足Ａ前足Ｂ后足ＣK3.用螺旋测微器不同位置的直径，一共６次第10页/共17页第十页，共18页。实验原理杨氏弹性模量光杠杆原理第11页/共17页第十一页，共18页。弹性模量截面是S，长度是L的金属丝，受拉力F的作用，在弹性限度内，金属丝的应力F／S与应变ΔL／L成正比F/S=YΔL/L比例系数Y＝FL／SΔ

L称为金属材料的弹性模量第12页/共17页第十二页，共18页。光杠杆原理加置砝码后金属丝伸长ΔL,镜面向后倾斜a,若望眼镜中的标尺像的读数差为Δn,光杠杆的的前后足距离差为b,那么有:

点击进入Flash动画演示以为α和2α都很小，所以:即:第13页/共17页第十三页，共18页。数据处理1.将所有测量数据列表记录2.将各次测量值L,D,b表示为的形式,即:求出钢丝的直径平均值及其不确定度并表示为:(P=99%)(P=99%)其中:(p=99%,n=6,t=3.71)第14页/共17页第十四页，共18页。4.用逐差法求出及其不确定度,并表示为:(P=99%)其中:数据处理(P=99%n=4,t=4.3)第15页/共17页第十五页，共18页。5.求出及其相对不确定度总不确定度.(忽略m及g的误差影响)6.写出测量结果:返回主菜单数据处理第16页/共17页第十六页，共18页。感谢您的观看！第17页/共17页第十七页，共18页。内容总结支柱上端有带夹子的横梁，被测金属丝的上端就被夹紧在夹子中而固定。支柱上端有带夹子的横梁，被测金属丝的上端就被夹紧在夹子中而固定。它的刻度由固定刻度A和可动刻度B两部分构成。固定刻度又分整刻度和