【2018-2019】北航实验研究报告word版本 (11页)

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北航实验研究报告
篇一：北航物理实验研究性报告
北航物理实验研究性报告
专题: 拉伸法测钢丝弹性模型
扭摆法测定转动惯量
第一作者：唐秋雨
学号：
第二作者：张文
学号：
第三作者：卢浩文
学号：
班级：
目
录···································· 2 摘
要··························· 错误！未定
义书签。

1
2 实验目的······················· 错误！未定
义书签。

实验原理······················· 错误！未定义书签。

2．1 拉伸法测钢丝弹性模型···(来自: 在点网)············ 错误！未定义书签。

2．2 扭摆法测定转动惯量················ 错误！未定义书签。

3 实验仪器······················· 错误！未定义书签。

3.1. 拉伸法测钢丝弹性模型··············· 错误！未定义书签。

3.2. 扭摆法测定转动惯量················ 错误！未定义书签。

4 实验步骤······················· 错误！未定义书签。

4.1. 拉伸法测钢丝弹性模型··············· 错误！未定义书签。

4.2. 扭摆法测定转动惯量················ 错误！未定义书签。

5 数据记录与处理···················· 错误！未定义书签。

5.1. 拉伸法测钢丝弹性模型··············· 错误！未定义书签。

5.2. 扭摆法测定转动惯量................ 错误！未定义书签。

6 讨论与总结...................... 错误！未定义书签。

实验思考.. (1)
1 实验感想 (1)
2 7 原始数据图片 (12)
本文基于作者完成本次实验，对内容进行思考后，对于该组实验的原理，过程，实验数据处理，误差分析进行的认真分析。

本文首先介绍了本实验的原理内容，包括拉伸法测量钢丝弹性模量与扭摆法测
量转动惯量。

第二部分为对于实验过程的表述。

第三部分为数据处理部分，包
括实验原始数据，数据处理以及误差分析。

第四部分为在实验后对实验可改进
之处，对实验的深入分析，以及实验感想。

最后为参考文献。

一、实验目的
1、学习两种测量微小长度的方法：光杠杆法、霍尔位置传感器法。

2、熟练使用游标卡尺和千分尺，正确读取游标、注意千分尺的规范操作。

二、实验原理
实验1 拉伸法测钢丝弹性模量
一条各向同性的金属棒（丝），原长为L，截面积为A,在外力F作用下伸长
δL。

当呈平衡状态时，如忽略金属棒本身的重力，则棒中任一截面上，内部的
δL应力ε=）成正比的关系，即E=。

E
称为L应变该金属的弹性模量（又称杨氏模量）。

弹性模量E与外力F、物体的长度L以及截面积A的大小均无关，只取决于邦德材料性质，是表征材料力学性能的一个物理量。

若金属棒为圆柱形，直径为D，在金属棒（丝）下端悬以重物产生的拉力为
F，则
F/A EδL/L根据式（2.1.1）测出等式右边各项，就可计算出该金属的弹性模量，其中F、L、D可用一般的方法测得。

测量的难点是，在线弹性限度内，
F=mg不可能很大，相应的δL很小，用一般的工具不易测出。

下面介绍用光杠杆法测量微小长度变化的试验方法。

光杠杆的结构如图所示，一个直立的平面镜装在倾角调节架上，它与望远镜、标尺、二次反射镜组成光杠杆测量系统。

图2.1.1光杠杆及其测量系统
实验时，将光杠杆两个前后足尖放在弹性模量测定仪的固定平台上，后足尖放在待测金属丝的测量端面上。

当金属丝受力后，产生微小伸长，后足尖便随测量端面一起做微小移动，并使光杠杆绕前足尖转动一微小角度，从而带动光杠杆反射镜转动相应的微小角度，这样标尺的像在光杠杆反射镜和二次反射镜之间反射，便把这一微小角位移放大成较大的线位移。

这就是光杠杆产生放大的基本原理。

开始时光杠杆反射镜与标尺在同一平面，在望远镜上读到的标尺读数为r0；当光杠杆反射镜的后足尖下降δL时，产生一个微小偏转角θ，在望远镜上读到的标尺读数为ri,则放大后的钢丝伸长量Ci=ri- r0（常称作视伸长）。

由图2.1.2可知
δLi=b·tanθ≈bθ (2.1.2)
式中，b为光杠杆前后足间的垂直距离，称光杠杆常数（见图2.1.3）。

图2.1.2光杠杆工作原理图图2.1.3光杠杆前后足间距
bCibδLi=WCI,W= (2.1.4) 4H 4H14H 称作光杠杆的“放大率”。

式（2.1.4）中b和H可以直接测量，因此只要Wb
从望远镜中测得标尺刻线移过的距离Ci,即可算出钢丝的相应伸长δLi。

适当增
大H，减小b，可增大光杠杆的放大率。

光杠杆可以做得很轻，对微小伸长或微小转角的反应很灵敏，方法简单实用，在精密的仪器中常有应用。

将式（2.1.4）代入式（2.1.1）中得
E
实验2 扭摆法测定转动惯量
篇二：北航物理实验研究性报告 _
北航物理实验研究性报告
专题:双电桥测低值电阻
姓名：吕栋
学号：
班级：
目录
目录................................................................... .............................................................. 2 摘要................................................................... .............................................................. 3 一、二、三、四、
1、 2、五、
1、 2、六、
实验目的................................................................... ......................................... 3 实验原理................................................................... ......................................... 3 实验仪器................................................................... ......................................... 6 实验步骤................................................................... ......................................... 6 测量铜杆电
阻 .................................................................. ............................... 6 测量铜杆直
径 ..................................................................。