实验2.1 拉伸法测弹性模量

物理实验报告

系别机械系班号机53 姓名丁旭阳（同组姓名）做实验日期 2006 年 10 月 19 日教师评定

2.1 拉伸法测弹性模量

一、实验目的

1、学习用拉伸法测弹性模量的方法。

2、掌握螺旋测微计和读数显微镜的使用。

3、学习用逐差法处理数据。

二、实验仪器

支架、读数显微镜、底座、钢尺、螺旋测微计、砝码

三、实验原理

物体在外力作用下都要或多或少地发生形变。当形变不超过某一限度时，撤走外力之后，形变将随之消失，这种形变称之为"弹性形变"。发生弹性形变时，物体内部产生恢复原状的内应力。弹性模量是反映材料形变与内应力关系的物理量。拉伸法是一种直接简单的测量材料弹性模量的方法。

在弹性范围内，长度L、截面积S 的金属丝，受拉力F作用后伸长了d L。F/S为正应力，d L/L为线应变。有胡克定律：

比例系数 E称作材料的弹性模量，也称为杨氏模量。使用实验中直接测量量表示，E 为：

四、实验方法与步骤

1、调整钢丝支架使它竖直。调整底座螺钉使钢丝夹具不与周围支架碰蹭。

2、调节读数显微镜。

3、加砝码测量伸长。

4、减砝码测量伸长。

5、测量钢丝直径和长度。

五、数据记录

1、测量钢丝长度L 及伸长量L δ

5

L l δ==0.263mm

0.01mm l ∆=仪 l s =0.0184mm

15L

l δ∆=∆==L L δδ+∆=0.263±0.005mm

2、测量钢丝直径D

零点/d mm 测量前 -0.021 -0.019 -0.020 测量后 -0.021 -0.022 -0.022 平均值d =-0.208mm

钢丝的平均直径D =0.200mm ，D s =0.0019mm 。 螺旋测微计示值误差∆仪=0.004mm 。

D ∆==D D ±∆=0.200±0.004mm

3、总不确定度的计算

E E ∆=2

4FL

E D L πδ=

=237.34GPa E E E E ∆

∆=•=5GPa

E E +∆=237.3±5GPa