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
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|
(完整版)用拉伸法测金属丝的杨氏模量参考报告
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（包括望远镜、测量架、光杠杆、标尺、砝码）、 钢卷尺（0-200cm ,0.1cm ） 、游标卡尺(0-150mm,0.02mm)、螺旋测微器(0-25mm,0.01mm) 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：
L
L S F
Y ∆=
我们把Y 称为杨氏弹性模量。
如上图：
⎪⎪⎭
⎪⎪
⎬⎫
=-≈=∆ααα201D A A tg x
L )(201A A D
x L -⋅=
∆⇒
)
(8)
(241012
012
A A x d FLD L
A A D
x d
F
L L S F Y -=-=∆=ππ 四、实验内容
<一> 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1.500-2.000m 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；
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’。
实验报告模板 实验6 拉伸法测定杨氏模量
梧州学院学生实验报告
成绩： 指导教师：
专业： 班别： 实验时间： 实验人： 学号： 同组实验人：
实验名称： 实验六 拉伸法测定杨氏模量
实验目的：1. 掌握用拉伸法测定金属丝的杨氏模量；
2. 学会用光杠杆测量长度的微小变化；
3. 学会用逐差法处理数据。
实验仪器：杨氏模量测量仪、光杠杆、镜尺组、钢卷尺、螺旋测微计、钢直尺、砝码
实验原理：
1. 胡克定律和杨氏弹性模量
胡克定律指出，在弹性限度内，弹性体的应力和应变成正比。设有一根长为L ，横截面积为S 的钢丝，在外力F 作用下伸长了L ∆，则 L
L E S F ∆= （6-1）
式中的比例系数E 称为杨氏模量，单位为N·m －2
。设实验中所用钢丝直径为d ，则24
1d s π=，将此公式代
入上式整理以后得
L
d FL E ∆=24π （6-2）
上式表明，对于长度L ，直径d 和所加外力F 相同的情况下，杨氏模量E 大的金属丝的伸长量L ∆小。因而，杨氏模量表达了金属材料抵抗外力产生拉伸(或压缩)形变的能力。 2．光杠杆和镜尺系统是测量微小长度变化的装置
D
n D n n i ∆=
-≈≈022tan θθ
即： D
n 2∆=θ （6-3）
又从ΔOPP’，得b
L i
∆=
≈θθtan (6-4) 式中 b 为后足至前足连线的垂直距离，称为光杠杆常数。从以上两式得：
n W D
n
b L i ∆=∆=
∆2 (6-5) b
D
W 21=
，可称作光杠杆的“放大率”，上式中 b 和 D 可以直接测量，因此当增加质量为m 的砝码时，只要在望远镜测得标尺刻线移过的距离n ∆，即可算出钢丝的相应伸长i L ∆。将i L ∆值代入(6-2)式后得:
钢丝杨氏模量的测定-实验报告
0
1
2
3
bi= Li-L(i+4)(cm)
◆ (12分)其平均值b'(单位：cm)=
◆ (8分)取p=0.95，那么b的展伸不确定度为Ub0.95(单位：cm)=
◆ (12分)根据杨氏模量的计算公式，求得杨氏模量平均值E'(单位： )=
◆ (10分)又根据不确定度的传递公式，那么有不确定度 (单位： )=
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）光杠杆的调节，光杠杆和镜尺组是测量金属丝伸长量ΔL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。
答案：
思考题3 总分值：3
杨氏模量实验报告
杨氏模量实验报告
开展实验自然要写实验报告，杨氏模量实验报告怎样写呢?那么，下面是给大家整理收集的杨氏模量实验报告相关范文，仅供参考。
杨氏模量实验报告1
【实验目的】
1.1.掌握螺旋测微器的使用方法。
2.学会用光杠杆测量微小伸长量。
3.学会用拉伸法金属丝的杨氏模量的方法。
【实验仪器】
杨氏模量测定仪(包括：拉伸仪、光杠杆、望远镜、标尺)，水准器，钢卷尺，螺旋测微器，钢直尺。
1、金属丝与支架(装置见图1)：金属丝长约0.5米，上端被加紧在支架的上梁上，被夹于一个圆形夹头。这圆形夹头可以在支架的下梁的圆孔内自由移动。支架下方有三个可调支脚。这圆形的气泡水准。使用时应调节支脚。由气泡水准判断支架是否处于垂直状态。这样才能使圆柱形夹头在下梁平台的圆孔转移动时不受摩擦。
2、光杠杆(结构见图2)：使用时两前支脚放在支架的下梁平台三角形凹槽内，后支脚放在圆柱形夹头上端平面上。当钢丝受到拉伸时，随着圆柱夹头下降，光杠杆的后支脚也下降，时平面镜以两前支脚为轴旋转。
图1 图2 图3
3、望远镜与标尺(装置见图3)：望远镜由物镜、目镜、十字分划板组成。使用实现调节目镜，使看清十字分划板，在调节物镜使看清标尺。这是表明标尺通过物镜成像在分划板平面上。由于标尺像与分划板处于同一平面，所以可以消除读书时的视差(即消除眼睛上下移动时标尺像与十字线之间的相对位移)。标尺是一般的米尺，但中间刻度为0。
【实验原理】
1、胡克定律和杨氏弹性模量
固体在外力作用下将发生形变，如果外力撤去后相应的形变消失，这种形变称为弹性形变。如果外力后仍有残余形变，这种形变称为塑性形变。
用拉伸法测量金属丝的杨氏弹性模量实验报告
用拉伸法测量金属丝的杨氏弹性模量实验报告拉伸法测量金属丝的杨氏弹性模量实验报告
实验原理：
拉伸实验是指将弹性样品整体承受一直拉力F，而其同时受轴向拉力T的拉伸实验，
通过测量拉伸实验的样品的拉伸变形量，推知其伸长量与轴向荷载（T）之比，这一比值
就是杨氏弹性模量。
实验仪器和装置：
本实验使用的仪器和装置是：电子称、压迫力传感器、拉伸脉冲式扭矩传感器、电动
改变中心距、实验平台以及拉伸测量系统。
实验环境：
实验环境稳定，温度、湿度均在20℃时，室温保持在25℃以下，湿度保持在50%以下；光照明亮，可使测量精度更高。
实验方法：
1.选取合格的金属丝样品，将金属丝在两个支点上受上力，其中间部分悬空放置，应
用拉伸传感器，将力传感器的正负极接线联接到拉伸测量系统，以便测量拉伸时的变形量；
2.调节力传感器的拉伸力，测量金属丝在拉伸情况时的杨氏弹性模量；
3.如果所测量金属丝中受力跨度较短，可以适当增加测量力的大小，控制其变形量，
以测得最终结果；
4.在做精度处理时，应按试验标准及要求的容差，采取逐渐迭代的原则做精确的测量，充分检验该样品的杨氏弹性模量；
5.最后，将实验最终结果和测得的参数对比，进行分析，得出金属丝的杨氏弹性模量
大小，从而完成此次实验。
实验结论：
本次实验以拉伸法测量金属丝的杨氏弹性模量，由于采用了拉伸测量仪器和设备，对
金属丝进行严格控制，从而极大提高测量精度，最终杨氏弹性模量结果达到设计要求。
拉伸法测金属丝的杨氏模量实验报告
拉伸法测金属丝的杨氏模量实验报告
引言：
杨氏模量是描述某物质材料在受到拉伸或压缩时，弹性变形程度大小的一个物理量。在实际应用中，杨氏模量常用于描述金属、合金、非晶态材料等材料的弹性特性。在本次实验报告中，我们将通过拉伸法测量金属丝的杨氏模量。
实验目的：
1. 了解拉伸法测定金属丝杨氏模量的基本原理。
2. 掌握拉伸法测定金属丝杨氏模量的实验方法。
3. 掌握实验数据的处理方法，确定金属丝的杨氏模量。
实验原理：
当杆（或丝）在轴向受到拉伸力 F 后，其长度增加ΔL，应变为 E。定义贯穿力 F、应变 E 和初始长度 L 的比值为一项物理量，称为杨氏模量 Y。根据杨氏定律可得：
$$ Y = \frac {F/A} {\Delta L/L} $$
其中 A 为截面面积。
实验步骤：
1. 用细钢丝制备试件，长度大于两倍的所需要的长度。
2. 将一个试件端固定，另一端悬挂一重物，使得钢丝呈直线状，测试钢丝的长度
L0。
3. 用万能测量仪测试钢丝悬挂重物后的长度 L1。
4. 根据悬挂的重量计算钢丝的拉力 F。
5. 重复以上步骤，重复至少三次，记录不同重量下的拉力及钢丝的长度变化。
6. 计算每个拉力及钢丝长度变化的平均值，并绘制拉力-长度变化曲线。
7. 根据拉力-长度变化曲线计算钢丝杨氏模量 Y。
实验数据及处理：
重量（kg）|拉力F（N）|长度变化ΔL（mm）|
-|-|-|
0.001|0.0098|0.15|
0.002|0.0196|0.30|
0.003|0.0294|0.45|
0.004|0.0392|0.60|
钢丝杨氏模量的测定-实验报告
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。
实验原理图如下图：
图1.光杠杆原理图
当θ很小时， ，其中l是光杠杆的臂长。
由光的反射定律可以知道，镜面转过θ，反射光线转过2θ，而且有：
◆ (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)=
◆ (2分)取置信区间p=0.95,则杨氏模量的最终结果写成(单位： )=
思考题 总分值：10
思考题1 总分值：5
1.利用光杠杆把测微小长度△L变成测b，光杠杆的放大率为2D/L，根据此式能否以增加D减小 来提高放大率，这样做有无好处？有无限度？应怎样考虑这个问题？
答案：
思考题2 总分值：2
2.实验中，各个长度量用不同的仪器来测量是怎样考虑的，为什么？
托盘上的砝码质量/g
用拉伸法测金属丝的杨氏模量(显微镜直读法)-试验报告(含数据)
用拉伸法测金属丝的杨氏模量(显微镜直读法)-试验报告(含数据)大学物理实验讲义
实验4.2.1 拉伸法测金属丝的杨氏模量
杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量，是工程技术上常用的参数，是工程
技术人员选择材料的重要依据之一。条形物体（如钢丝）沿纵向的弹性模量叫杨氏模量。
测量材料杨氏模量方法很多，其中最基本的方法有伸长法和弯曲法。伸长法一般采用拉伸法，其采用的具体测量方法有光杠杆放大法和显微镜直读法；弯曲法包括静态弯曲法和动
态弯曲法。本实验采用拉伸法当中的显微镜直读法。
【实验目的】
1. 熟悉米尺和千分尺的使用，掌握读数显微镜的使用方法；
2. 学习用逐差法处理数据；
3. 了解CCD 成像系统。
【实验仪器】
YWC-III 杨氏模量测定仪、钢卷尺、千分尺、水准仪和0.1kg 、0.2kg 的砝码若干。杨氏模量测定仪的结构如图4-2-1所示。
(a)学生实验配置 (b)教学演示配置
图4-2-1 杨氏模量测定仪
1. 金属丝支架
S 为金属丝支架，高约1.30m ，可置于实验桌上，支架顶端设有金属丝夹持装置，金属丝长度可调，约77cm ，金属丝下端的夹持装置连接一小方块，方块中部的平面上有细
十字线供读数用，小方块下端附有砝码盘。支架下方还有一钳形平台，设有限制小方块转
动的装置（未画出），支架底脚螺丝可调。
2. 读数显微镜
读数显微镜M 用来观测金属丝下端小圆柱中部平面上细横线位置及其变化，目镜前方装有分划板，分划板上有刻度，其刻度范围0-8mm, 分度值0.01mm ，每隔1mm 刻一数字。
H 1为读数显微镜支架。
用拉伸法测钢丝杨氏模量——实验报告
金属丝杨氏模量的测定实验报告
【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；
【实验仪器】
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） 钢卷尺（0-200cm ,0.1 ）、游标卡尺(0-150mm,0.02)、螺旋测微器(0-150mm,0.01)
【实验原理】
在外力作用下，固体所发生的形状变化成为形变。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
S E L
L
=∆ 我们把E 称为杨氏弹性模量。
如上图：
⎪⎪⎭
⎪⎪⎬⎫=∆≈=∆ααα2D n tg x L n D x L ∆⋅=∆⇒2 （02n n n -=∆）
n x d FLD L
n D
x d F
L L S F E ∆⋅=∆=∆=228241ππ 真实测量时放大倍数为4倍，即E=2E
【实验内容】
<一> 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1.5-2.0m 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；
钢丝杨氏模量的测定实验报告
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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
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
实验报告：用拉伸法测钢丝杨氏模量
引言：
拉伸试验是一种重要的材料力学测试方法，用于测量物体的杨氏模量。钢丝作为一种常用的结构材料，其强度和刚度是工业应用的关键指标。本实验旨在采用拉伸法来测量钢丝的杨氏模量，并通过实验结果来验证钢丝的力学性能。
实验原理：
拉伸试验是通过对材料施加拉力，观察其应变与应力之间的关系来测量杨氏模量。根据胡克定律，应变与应力之间的关系可以用以下公式表示：
$$
E = \frac{\sigma}{\varepsilon}
$$
其中，E为杨氏模量，$\sigma$为应力，$\varepsilon$为应变。
实验步骤：
1. 准备工作：清洁并标识钢丝样品，准备拉力计、卡尺、示波器等实验设备。
2. 固定材料：将钢丝夹紧在拉力计上，确保钢丝受力均匀且垂直于
拉力计。
3. 测量初始长度：使用卡尺测量钢丝的初始长度$L_0$，并记录。
4. 施加拉力：逐渐增加拉力施加在钢丝上，保持拉力保持稳定后记
录下拉力计示数。
5. 测量应变：通过示波器等设备，测量钢丝的伸长量$\Delta L$。
6. 计算应变率：根据公式$\varepsilon = \frac{\Delta L}{L_0}$，计算
出钢丝的应变率。
7. 计算应力：根据公式$\sigma = \frac{F}{A}$，计算出钢丝的应力，其中$F$为施加在钢丝上的拉力，$A$为钢丝的横截面积。
8. 绘制应力-应变曲线：将应变作为横坐标，应力作为纵坐标，绘制出钢丝的应力-应变曲线。
9. 计算杨氏模量：根据公式$E = \frac{\sigma}{\varepsilon}$，通过
(完整版)用拉伸法测金属丝的杨氏模量参考报告
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（包括望远镜、测量架、光杠杆、标尺、砝码）、 钢卷尺（0-200cm ,0.1cm ） 、游标卡尺(0-150mm,0.02mm)、螺旋测微器(0-25mm,0.01mm) 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：
L
L S F
Y ∆=
我们把Y 称为杨氏弹性模量。
如上图：
⎪⎪⎭
⎪⎪
⎬⎫
=-≈=∆ααα201D A A tg x
L )(201A A D
x L -⋅=
∆⇒
)
(8)
(241012
012
A A x d FLD L
A A D
x d
F
L L S F Y -=-=∆=ππ 四、实验内容
<一> 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1.500-2.000m 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；
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l
l S
F Y //∆=为杨氏模量(如图1)。设钢丝直径为d ，即截面积42/d S π=,则2
4ld lF
Y ∆=
π。 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，n L b
n n L b l ∆⋅=-≈
∆220)(， n
b d FlL Y ∆=∴2
8π 。
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0n 。
（2） 依次增加1个砝码，记录相应的望远镜读数'
'',,7
21n ，n n . （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'''''''',,,0
167n n ，n n 。 （4) 计算同一负荷下两次标尺读数（'i n 和''i n )的平均值2/)('''i i i n n n +=。
（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 。
用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量实验报告示范
用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量实验报告示范实验报告示范 1
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
F/SlS长为，截面积为的金属丝，在外力的作用下伸长了,称为杨氏模量(如图1)。设钢,lY,F,l/l
4lF2d丝直径为，即截面积,则。 S,,d/4Y,2,,ld
伸长量比较小不易测准，因此，利用光杠杆放大原理，设计装置去测伸长量(如图2)。 ,l,l
FlL8bb？Y,由几何光学的原理可知，，。 ,l,(n,n),,,n022L2L,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。 n,n,？,n127
''''''''(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。 n,n,？,n,n7610
''''''(4) 计算同一负荷下两次标尺读数(和)的平均值。 nnn,(n，n)/2iiiii ,n(5) 用隔项逐差法计算。
5. 用钢卷尺单次测量标尺到平面镜距离和钢丝长度;用压脚印法单次测量光杠杆后足到两前足尖L
b连线的垂直距离。
6(进行数据分析和不确定度评定，报道杨氏模量值。
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金属丝杨氏模量的测定实验报告
【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；
【实验仪器】
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） 钢卷尺（0-200cm , ）、游标卡尺(0-150mm,、螺旋测微器(0-150mm,
【实验原理】
在外力作用下，固体所发生的形状变化成为形变。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
S E L
L
=∆ 我们把E 称为杨氏弹性模量。
如上图：
⎪⎪⎭
⎪⎪⎬⎫=∆≈=∆ααα2D n tg x L n D x L ∆⋅=∆⇒2 （02n n n -=∆） n x d FLD L
n D
x d F
L L S F E ∆⋅=∆=∆=228241ππ 真实测量时放大倍数为4倍，即E=2E
【实验内容】
<一> 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cm 2±以内，并使得视差不超过半格。
<二>测量
1、 记下无挂物时刻度尺的读数0n ；
2、依次挂上100g 的砝码，8次，计下7654321,,,,,,n n n n n n n ；
3、依次取下100g 的砝码，8次，计下n 0‘，'
7'65'4'3'2'1,,,,,,'n n n n n n n ； 4、用米尺测量出金属丝的长度L （两卡口之间的金属丝）、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 。
<三>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：
4
)()()()(37261504n n n n n n n n n -+-+-+-=∆ 3. 注：上式中的n ∆为增重400g 的金属丝的伸长量。
【实验数据记录处理】
【结果及误差分析】
1. 光杠杆、望远镜和标尺所构成的光学系统一经调节好后，在实验过程中就不可
在移动，否则，所测的数据将不标准，实验又要重新开始；
2. 不准用手触摸目镜、物镜、平面反射镜等光学镜表面，更不准用手、布块或任
意纸片擦拭镜面；
2砝码，将金属丝拉直，作为一个基准点；
3.实验测数据前没有事先放上去一个kg
4.用游标卡尺在纸上测量x值和螺旋测微器测量读数时易产生误差；
5.测量金属丝长度时没有找准卡口；
6.米尺使用时常常没有拉直，且应该注意水平测量D，铅垂测量L；
7.在加减砝码是应该注意轻放，避免摇晃。
附：真实数据图