杨氏模量数据处理表格
拉伸法测金属丝杨氏模量实验数据及数据处理范例
拉伸法测金属丝杨氏模量实验数据及数据处理范例实验目的：
通过拉伸法测定金属丝的应变-应力关系，计算出其杨氏模量。
实验装置：
1.拉伸装置
2.千分尺
3.计时器
4.电子秤
5.砝码
实验步骤：
1.将金属丝从盒子中取出，用色布擦拭干净。
2.测量金属丝的直径，取5组数据。
3.挂上金属丝，调整砝码，使其自由悬挂。
5.将千分尺固定在金属丝上，并与拉伸装置连接。
6.千分尺的刻度盘上调整到零点，并记录下来。
7.每增加1kg的砝码，记录下金属丝的长度，直到金属丝拉断。
8.重复以上步骤，取5组数据。
数据处理：
1.计算平均直径d和平均长度l。
2.根据公式计算出金属丝的应变ε和应力σ。
3.画出应变-应力曲线，并计算出杨氏模量E。
范例：
1.直径：
2.长度：
平均直径：d=（0.254+0.251+0.253+0.252+0.250）÷5=0.252mm
平均长度：l=（119.2+118.9+119.4+119.1+119.0）÷5=119.12mm
应变ε=（L-L0）÷L0=（119.2-119.1）÷119.1=0.000840336
应力σ=mg÷A=1×9.8÷（π/4×0.252^2）=103.12MPa
结论：
通过本实验可以得出金属丝的杨氏模量为122658.1MPa，来评估金属丝的性能和用途，具有很高的实用价值。
杨氏模量的测量实验原始数据记录
杨氏模量的测量实验原始数据记录实验目的：通过测量金属杆的弯曲变形，测量杨氏模量
实验器材：
1.金属杆
2.细密卡尺
3.电子天平
4.细线
实验内容：
1.固定金属杆在两端支撑点上，并在中间固定一支点；
2.在杆的中点位置悬挂细线，挂上不同重量的负载，并记录相对应的弯曲程度；
3.重复以上步骤，进行多组数据的测量，并计算得出杆的弹性模量。
实验数据记录：
杆的长度L=50.3cm
杆的直径d=1.8cm
每次施加的负载F和杆的弯曲程度y记录如下表：
组别 F/g y/cm
1 500 1.2
数据处理：
1.根据公式E=(4FgL^3)/(πd^4y)计算每组数据的杨氏模量E；
2.求取每次测量的平均值，计算杆的平均模量Eavg；
3.根据Eavg的计算值，求取杆的标准差和相对标准差；
4.对比不同组别的测量数据，确定测量误差大小；
5.如需进一步提高测量精度，可增加测量次数并求取更高精度的平均值。
实验结果：
根据以上测量数据和处理结果，得出金属杆的弹性模量为127 GPa，相对标准差为
1.6%。
通过本实验测量，可得出金属杆的弹性模量，并掌握相关的数据处理方法和测量技巧，提高实验操作的准确性和可靠性。
杨氏模量实验报告数据处理
杨氏模量实验报告数据处理杨氏模量实验报告数据处理可以按照以下步骤进行：
1. 整理实验数据：将实验中测得的长度、直径、质量等数据整理成表格形式。
2. 计算应变：根据实验数据计算每个试样的应变。
应变可以通过公式ε = ΔL / L0 计算得到，其中ΔL为试样受力后的长度变化，L0为试样的初始长度。
3. 绘制应力-应变曲线：根据实验数据计算每个试样的应力，并绘制应力-应变曲线。
应力可以通过公式σ = F / A 计算得到，其中F为试样受到的外力，A为试样的横截面积。
4. 计算杨氏模量：根据应力-应变曲线的斜率计算杨氏模量。
杨氏模量可以通过公式E = σ / ε 计算得到，其中E为杨氏模量，σ为应力，ε为应变。
5. 分析实验结果：根据计算得到的杨氏模量，对实验结果进行分析和讨论，比较不同试样的杨氏模量大小，探讨可能的原因。
在数据处理过程中，需要注意数据的准确性和精确度，避免实验误差对结果的影响。
同时，还可以进行统计分析，计算平均值、标准差等指标，以评估实验结果的可靠性。
橡胶的杨氏模量,剪切模量表
橡胶的杨氏模量、剪切模量表
一、材料类型
橡胶是一种高弹性的材料，其杨氏模量和剪切模量会随着材料类型的不同而有所差异。
常见的橡胶材料类型包括天然橡胶、合成橡胶等。
二、温度范围
橡胶的杨氏模量和剪切模量会随着温度的变化而发生变化。
一般来说，温度升高会使橡胶的杨氏模量和剪切模量降低。
因此，在进行测试时，需要设定一定的温度范围，以获得更准确的结果。
三、杨氏模量值
杨氏模量是指材料在受力时，单位面积上所承受的力与产生的形变之间的关系，反映了材料的刚度。
对于橡胶而言，其杨氏模量一般在1-5 MPa之间。
具体的杨氏模量值会受到温度、应变率、加载速率等因素的影响。
四、剪切模量值
剪切模量是指材料在剪切力作用下，单位面积上所承受的力与产生的剪切形变之间的关系。
对于橡胶而言，其剪切模量一般在1-2 MPa 之间。
具体的剪切模量值会受到温度、应变率、加载速率等因素的影响。
五、测试条件
在进行橡胶的杨氏模量和剪切模量测试时，需要设定一定的测试条件，包括加载速率、应变率、温度等。
这些测试条件会影响到测试结果，因此需要保持一致，以便进行比较和分析。
六、老化影响
橡胶在使用过程中会受到环境的影响而发生老化，这会影响到其杨氏模量和剪切模量。
一般来说，随着时间的推移，橡胶的老化会导致其杨氏模量和剪切模量下降。
因此，在进行测试时需要考虑到老化对结果的影响。
动态悬挂法测杨氏模量数据处理参考范例
动态悬挂法测杨氏模量数据处理参考范例1． 数据记录表1 各测量量测量值样品 黄铜 0.05 0.01 0.1 不锈钢 0.05 0.01 1表2 样品直径测量值次数 黄铜直径不锈钢直径1 0.005 0.005234 52． 数据处理 （1）黄铜：：： ：：用肖维涅准则检查无坏值出现：则()L mm ()mL mm ∆()m g ()mm g ∆()1f Hz ()1mf Hz ∆()d mm ()md mm ∆()d mm ()md mm ∆L 0.029B u u mm ====m 0.010.003333m B u u g ∆====1f 0.058B u u Hz ====d 5.998d mm = 1.110.0170.019A p u k s mm==⨯=0.0029B u mm ===0.020u mm===Y ()()3332321443160.001037.9310701.01.60671.6067 5.99810L mfY d ---⨯⨯⨯⨯==⨯⨯1029.47710N m =⨯Y E ==1.3%=101029.47710 1.3%0.1310Y Y u Y E N m =⨯=⨯⨯=⨯（2）不锈钢：： ：：用肖维涅准则检查无坏值出现：则3． 实验结果（1）室温下测得黄铜样品的杨氏模量为：（2）室温下测得不锈钢样品的杨氏模量为：备注：不确定度u 在计算过程中保留两位有效数字，在最后计算结果中保留一位有效数字。
L 0.029B u u mm ====m 0.010.003333m B u u g ∆====1f 0.58B u u Hz ====d 5.945d mm = 1.110.0210.024A p u k s mm==⨯=0.0029B u mm ===0.025u mm===Y ()()3332321443160.001034.431010141.6067 1.6067 5.94510L mfY d ---⨯⨯⨯⨯==⨯⨯1121.86510N m =⨯Y E ==1.7%=111121.86510 1.7%0.03210Y Y u Y E N m =⨯=⨯⨯=⨯()1029.50.210Y N m =±⨯()0.683p =1.3%Y E =()1121.860.0410Y N m =±⨯()0.683p =1.7%Y E =。
杨氏模量实验报告
0.00578 2
0.000578 2
0.000578 2
2 × 0.000000547 2
0.0011 2
) +(
) +(
) +(
) +(
)
40
0.555
2.028
0.000062
0.06576
≈ 2.433%
∆E = E ×
∆E
= 1.6 × 1011 × 0.02433 = 0.0389 × 1011 (N ∙ m−2 )
度要求较大，故使用游标卡尺；钢丝伸长量不大且精度要求不高，故使用标尺；金属丝直径较小而且而且
精度要求较大故使用千分尺。
2、利用光杠杆把测微小长度△L 变成测 b，光杠杆放大率为 2D/L，根据此式能否以增加 D 减小 l 来提高放
大率，这样做有无好处？有无限度？应该怎样考虑这个问题？
利用光杠杆把测微小长度∆变成测 b，可以使用下面的公式：
E
七、思考题
1、本实验中共几个长度量？为什么用不同仪器来测量？
本实验共 5 个长度量：金属丝长度 L、光杠杆与标尺的距离 D、光杠杆常数 b、金属丝直径 d、钢丝伸长量
l。因为不同的测量长度的仪器通常具有不同的测量范围、精度和灵敏度，因此适合测量不同范围和精度的
长度量。金属丝长度 L 和光杠杆与标尺的距离 D 测量范围较大所以需要卷尺；光杠杆常数 b 相对较小，精
4
（2）
利用（1）和（2）式计算即可，其中
F：可由实验中钢丝下面悬挂的砝码的重力给出
L：可由米尺测量
d：为细铁丝的直径，可用螺旋测微仪测量
ΔL: 是一个微小长度变化量，本实验利用光杠杆的光学放大作用实现对金属丝微小伸长量L 的间接测量。
杨氏模量测量实验报告数据
杨氏模量测量实验报告数据杨氏模量测量实验报告数据引言：杨氏模量是衡量材料刚性和弹性的重要物理量，通过测量杨氏模量可以了解材料的力学性质和应用范围。
本实验旨在通过杨氏模量测量实验，获取准确的数据，并分析其结果。
实验步骤：1. 准备工作：准备一根直径均匀的金属棒，并使用游标卡尺测量其长度和直径，记录数据。
2. 悬挂实验：将金属棒悬挂在两个支点之间，保持水平，并使用一个附加质量将其拉伸，使其产生弹性变形。
3. 读数记录：使用一个显微镜观察金属棒的弯曲，并记录下最大位移的读数。
4. 数据处理：根据实验数据计算杨氏模量。
实验数据：1. 金属棒的长度：L = 50 cm2. 金属棒的直径：d = 1 cm3. 金属棒的弯曲位移：ΔL = 0.5 cm4. 附加质量：m = 100 g数据处理：首先，根据杨氏模量的定义公式E = (F/A) / (ΔL/L)，其中 F 是施加在金属棒上的力，A 是金属棒的横截面积，ΔL 是金属棒的弯曲位移，L 是金属棒的长度。
根据附加质量和重力加速度的关系 F = mg，其中 g 是重力加速度，m 是附加质量。
金属棒的横截面积A = π(d/2)²，其中π 是圆周率。
将实验数据代入计算公式，可得：E = (mg / π(d/2)²) / (ΔL / L)根据实验数据的数值代入计算，可得：E = (0.1 kg × 9.8 m/s²) / (π(0.01 m/2)²) / (0.005 m / 0.5 m)经过计算，可得杨氏模量的数值为：E ≈ 3.14 × 10^11 Pa结果分析：通过实验数据的处理，我们得到了金属棒的杨氏模量约为3.14 × 10^11 Pa。
这个数值表明了金属棒在受力时的刚性和弹性特性。
杨氏模量越大，表示材料越刚性，越难产生弹性变形。
根据实验数据的数值，我们可以进一步分析金属棒的力学性质和应用范围。
杨氏模量实验讲解及数据处理
实验仪器
杨氏模量测定仪 螺旋测微计 游标卡尺
米尺
砝码 待测金属丝
实验原理
1、杨氏模量的物理意义：描述材料抵抗形变能
力的物理量，该值越大，材料越不容易变形。
L为其受拉力F后的伸长量
L L
应变
L F L S
L F E L S
杨式模量定义为：
FL E SL
式中S 为金属丝横截面积：
实验原理
杨式模量定义为：
FL E SL
D 2
4
D为细铁丝的直径
金属丝横截面积S ： S
式中金属丝原长L可由米尺测量， 钢丝直径D可用 螺旋测微仪测量，外力F可由实验中钢丝下面悬挂的
砝码的重力给出，而ΔL是一个微小长度变化量，本
实验利用光杠杆的光学放大作用实现对金属丝微小
伸长量L 的间接测量。
的读数。
实验内容和步骤 1、调节仪器：调节光杠杆和望远镜：
（1）调整望远镜水平,光杠杆平面镜竖直
（2）调整望远镜与光杠杆平面镜高度相同 （3）沿望远镜外侧边沿上方使凹口、瞄准星、 平面镜在同一直线上，左、右移动望远镜
在镜子里找到竖直尺的像;若找不到,可
微调镜子的角度,直到找到为止。 （4）旋动望远镜目镜,使十字叉丝清晰;再旋 动聚焦手轮,直到看清竖直尺的像。
不确定度
一.
F.L.D.b各量均为单次测量量不确定度为: ,
仪器误差 / 3
0.683
例如: F 4 1g / 1个砝码 9.80 3 0.03N
二.
d , l 为多次测量量 其不确定度为: ,
A
N N
k i 1 i
2
k k 1
2 2
杨氏模量实验讲解及数据处理
E E N %
四. 测量结果表示:
E E E
0.683
E N% E
课后作业: 思考题 1.2.3
数据处理－逐差法
r0 r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 加砝码 减砝码 r0 r1 r2 r3 r4 r5 r6 平均值 r0 r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7
r4 r0 r5 r1 r6 r2 r7 r3 l
4
为增加4个砝码铁丝拉伸量Δl的光杠杆放大量
2 2
B
仪器误差 3
A B
0.683
三. 测量结果的不确定度与相对不确定度:
E F L D 2d l N% E F L D d l
实验原理
2、光杠杆测量长度的微小变化： 杨氏模量测定仪： 核心部件是光杠杆
系统（由光杠杆镜
架与望远镜组成）。
杨氏模量仪示意图
1-金属丝
2-光杠杆
3-平台
4-挂钩
5-砝码 6-三角底座 7-标尺 8-望远镜
光杠杆原理
f3 b f1 f2
光杠杆常数 b
l
θ θ
△L
θ b B
光杠杆放大原理图
光杠杆放大原理图
注意事项
1．保持光学镜面清洁，不得用手触摸，镜面有 灰尘时，应以软毛刷轻拭，且用毕应盖好物镜罩； 2．调节望远镜时，动作要轻，且尽量不靠微 动手轮瞄准目标，伸长仪及望远镜尺组应避免撞 击和剧烈振动； 3．应保护光杠杆刀刃、足尖及平面镜，严禁 磕碰和跌落；其固定螺丝不得旋得过紧，以防平 面镜变形； 4．测像移过程中不得碰动仪器的任何部位， 且加减砝码时动作要轻，防止砝码托摆动，以提 高测量精度。