最新10043619003实验6 拉伸法测定金属杨氏模量
用拉伸法测量金属丝的杨氏模量实验报告
用拉伸法测量金属丝的杨氏模量实验报告《用拉伸法测量金属丝的杨氏模量实验报告》
嘿，朋友们！今天我来给大家讲讲我做的这个超有趣的用拉伸法测量金属丝杨氏模量的实验！（就像我们要探索一个神秘的宝藏一样刺激！）
实验开始前，那根金属丝乖乖地躺在那儿，仿佛在等待着我们去揭开它的秘密呢。
（这不就像一个等待被唤醒的小战士嘛！）我和小伙伴们可兴奋了，都迫不及待地想开始。
我们小心地把金属丝安装在实验装置上，这过程就好像在给它打扮一样，得特别仔细。
（就跟给宝贝穿衣服一样不能马虎呀！）然后，慢慢给它施加拉力，看着它一点点被拉长，哇，那种感觉真奇妙！（这就像看着小树苗一点点长大一样神奇！）
在测量数据的时候，我们可是全神贯注，眼睛瞪得大大的，生怕错过一点。
（那认真的样子，就像侦探在寻找关键线索呢！）每一个数据都感觉好重要啊！“哎呀，这个数字读对了没？”我还时不时问小伙伴。
经过一番努力，终于测得了所有的数据。
这时候大家都特别有成就感。
（就像打了一场大胜仗一样开心！）
分析数据的时候，才发现这里面可藏着大学问呢。
就好像解开一道复杂的谜题一样。
（哎呀，原来这里面有这么多门道啊！）
这次实验，让我对杨氏模量有了更深刻的理解，也让我感受到了科学实验的魅力。
（真的太棒啦！）以后我还要多做这样的实验，探索更多的科学奥秘呢！（大家也快来试试呀！）。
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一、实验目的1、学会用拉伸法测量金属丝的杨氏模量。
2、掌握光杠杆放大原理和测量微小长度变化的方法。
3、学会使用游标卡尺、螺旋测微器等测量长度的仪器。
4、学习数据处理和误差分析的方法。
二、实验原理杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。
假设一根粗细均匀的金属丝，长度为＼（L\），横截面积为＼（S\），在受到外力＼（F\）作用下伸长了＼（＼Delta L\）。
根据胡克定律，在弹性限度内，应力＼（F/S\）与应变＼（＼Delta L/L\）成正比，其比例系数即为杨氏模量＼（E\），数学表达式为：＼E ＝＼frac{F}｛S} ＼times ＼frac{L}｛＼Delta L}＼在本实验中，外力＼（F\）由砝码的重力提供，横截面积＼（S\）可通过测量金属丝的直径＼（d\）计算得到（＼（S ＝＼frac{＼pid^2}｛4}＼）），金属丝的原长＼（L\）用米尺测量，而微小伸长量＼（＼Delta L\）则采用光杠杆法测量。
光杠杆装置由光杠杆、望远镜和标尺组成。
光杠杆是一个带有三个尖足的平面镜，前两尖足放在平台的沟槽内，后尖足置于金属丝的测量端。
当金属丝伸长（或缩短）＼（＼Delta L\）时，光杠杆的后尖足随之升降＼（＼Delta L\），从而带动平面镜转动一个角度＼（＼theta\）。
从望远镜中可以看到标尺像的移动，设标尺像移动的距离为＼（n\），光杠杆常数（即两前尖足到后尖足连线的垂直距离）为＼（b\），望远镜到光杠杆平面镜的距离为＼（D\），则有：＼＼tan\theta ＼approx ＼theta ＝＼frac{n}｛D}＼＼＼tan 2\theta ＼approx 2\theta ＝＼frac{＼Delta L}｛b}＼由上述两式可得：＼＼Delta L ＝＼frac{nb}｛2D}＼将＼（＼Delta L\）代入杨氏模量的表达式，可得：＼E ＝＼frac{8FLD}｛＼pi d^2 n b}＼三、实验仪器1、杨氏模量测定仪：包括底座、立柱、金属丝、光杠杆、砝码等。
拉伸法测量金属丝的杨氏模量实验报告
拉伸法测量金属丝的杨氏模量实验报告《拉伸法测量金属丝的杨氏模量实验报告》
嘿，朋友们！今天我要来给你们讲讲我做的拉伸法测量金属丝杨氏模量的实验，那可真是一次超级有趣的体验啊！
实验开始前，我就像要去探险一样兴奋！我准备好了各种器材，那根金属丝就静静地躺在那里，好像在等着我去揭开它的秘密。
我心里想着：“这根小小的金属丝里到底藏着怎样的奥秘呢？”
然后我和小伙伴们一起动手啦！我们小心翼翼地把金属丝安装到实验装置上，就像在给一个小宝贝安家一样。
我还打趣地说：“嘿，可得轻点儿对它呀！”大家都笑了。
当我们开始施加拉力的时候，那种感觉就像是在和金属丝拔河一样。
它一开始还有点不情愿呢，不过慢慢地就开始伸长啦！看着它一点点变化，我心里那个激动啊，哎呀，真的很难形容！就好像看着一颗种子慢慢发芽长大。
在测量数据的过程中，我们可真是一丝不苟啊！每一个数值都像是宝贝一样，生怕记错了。
我和小伙伴还互相提醒：“嘿，你可看准了啊，别出差错！”这感觉就像是在完成一项超级重要的任务。
经过一番努力，终于得出了结果！哇，那种满足感简直爆棚！就好像我们征服了一座小山一样。
这次实验让我深刻地体会到了科学的魅力，它就像一个神秘的宝藏，等着我们去挖掘。
总之，这次实验真的是太棒了！你们也快去试试吧，绝对会让你们大开眼界的！。
用拉伸法测金属丝的杨氏模量实验报告
用拉伸法测金属丝的杨氏模量实验报告用拉伸法测金属丝的杨氏模量实验报告引言：杨氏模量是材料力学性质的重要指标之一，它描述了材料在拉伸过程中的刚度和变形能力。
本实验通过拉伸金属丝的方法来测量杨氏模量，旨在了解金属丝的力学性质，并探讨拉伸过程中的变形行为。
实验装置和步骤：实验装置主要包括拉伸机、金属丝样品、刻度尺、电子天平和计算机。
具体的实验步骤如下：1. 将金属丝样品固定在拉伸机的夹具上，并调整夹具使其与拉伸机的拉伸轴心对齐。
2. 通过调整拉伸机的拉伸速度和加载范围，使实验能够在合适的条件下进行。
3. 使用刻度尺测量金属丝的初始长度，并记录下来。
4. 启动拉伸机，开始对金属丝进行拉伸。
5. 在拉伸过程中，使用电子天平测量金属丝的质量，并记录下来。
6. 当金属丝断裂时，停止拉伸机的运行，并记录下金属丝的最终长度。
实验数据处理：根据实验步骤所得到的数据，可以计算出金属丝的应力和应变。
应力定义为单位面积上的力，可以通过施加在金属丝上的拉力除以金属丝的横截面积得到。
应变定义为单位长度上的变形量，可以通过金属丝的伸长量除以初始长度得到。
根据胡克定律，应力与应变之间的关系可以用以下公式表示：应力 = 弹性模量× 应变其中，弹性模量即为杨氏模量。
通过绘制应力-应变曲线，可以得到金属丝的杨氏模量。
在实验中，我们可以根据拉伸过程中的应力和应变数据，绘制出应力-应变曲线，并通过线性拟合得到斜率，即金属丝的杨氏模量。
实验结果和讨论：根据实验数据处理得到的应力-应变曲线，我们可以得到金属丝的杨氏模量。
实验结果显示，金属丝的杨氏模量为XXX GPa（Giga Pascal）。
这个结果与文献中的数值相符合，证明了实验方法的可靠性。
在拉伸过程中，金属丝会发生塑性变形，即超过了材料的弹性限度。
这是因为金属丝在受到拉力的作用下，晶体结构发生了位错滑移，导致金属丝的形状发生变化。
当拉力超过金属丝的极限强度时，金属丝会发生断裂。
实验六：拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量.
如图 4-1，实验开始时，平面镜 M 的法线方向水平，望远镜中观察到的点的相应刻度
为 x0 ，当钢丝因悬挂重物而下降 ∆L 时，导致了平面镜 M 的法线方向改变了α 角。设平面
镜 M 的后支点到两个前支点连线的垂直距离为 b ，则有 tanα = ∆L b
而此时由 O 点反射进望远镜中标尺的位置为 x1 ，它与原刻度 x0 对 O 点的张角为 2α （见图
本实验采用静态拉伸法测定钢丝的杨氏模量。
●实验目的与要求：
1.学会用伸长法测量金属丝的杨氏模量； 2.掌握用光杠杆法测量微小长度变化的原理和方法； 3.学会用逐差法处理数据。
●实验仪器：
杨氏模量仪、光杠杆装置、望远镜、水平仪、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、钢卷尺
●实验原理：
任何固体在外力作用下都要产生形变，如果外力较小，当外力停止作用，形变随之消
6.记录十字叉丝初始读数 x0 ，依次增加一个砝码，记录相应的读数 x1、x2 ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅x6、x7
7.再加一块砝码，不记录其读数，稍后，逐个减少砝码，记录相应的读数 x7' 、x6' 、⋅ ⋅ ⋅ x1'、x0' 。
计算两次的平均值。
8.用螺旋测微器（千分尺）测金属丝的直径 d ，分别在金属丝的上、中、下不同部位、不 同方向进行多次测量。用游标卡尺测量光杠杆长 b 多次（采用压足印）。用钢卷尺测金属丝 的长度 L 一次，测量标尺到光杠杆镜面的距离 D 一次。 9.用逐差法算 ∆x （注意所求 ∆x 是加几块砝码的伸长量），求出其杨氏弹性模量，计算不确
杨氏模量：物体受纵向应力时的伸长模量（或压缩模量）。
一根均匀的金属丝，长度为 L ，截面积为 S ，在受到沿长度方向的外力 F 的作用时发
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。
实验6 拉伸法测定金属的杨氏模量实验指导书
拉伸法测定金属的杨氏模量实验指导书1、实验仪器清单杨氏模量仪、光杠杆、尺读望远镜、游标卡尺、千分尺、钢卷尺、砝码 2、实验内容和教学要求1）掌握拉伸法测定金属杨氏模量的方法：本实验利用钢丝在外力拉伸时产生形变，使得钢丝伸长。
根据胡克定律，在钢丝的弹性限度内，钢丝的应力与应变成正比：LL YS F ∆=。
只要测出在一定的受力状态下，钢丝的伸长量ΔL 就能求出钢丝的杨氏模量了。
2）学习用光杠杆放大测量微小长度变化量的方法：不过钢丝的伸长量的变化是一个微小量，用普通的方法难以测到，必须使这个微小量被放大才能测量。
本实验用光杠杆法放大微小量，放大方法如下图所示：从图1中我们可以看到，当钢丝拉力变化ΔF 时长度的变化为ΔL ，此时刻度尺的读数就变化了ΔN ，而要读出ΔN 是一件轻而易举的事。
我们知道：θθh htg L ≈=∆，θθD Dtg N 22≈=∆；不难得出：DN h L 2∆=∆，所以我们可以得到：Nh d FLD Y∆∆=π28。
又因为F=Mg ，所以有Nh MgLD Y d∆∆=π283）学习用最小二乘法处理数据。
本实验不直接计算ΔF 和ΔN ，而是将实验中测到的N i 和F i 直接代入最小二乘法公式中计算b ，和它的不确定度，参看课本27页公式（9）、（10）与（12），令N y M x ==,，之后再求出杨氏模量Y 和它的不确定度。
注意此时hbLDgY dπ28=。
3、重点与难点掌握用光杠杆放大测量微小长度变化量的方法，必需做到能把原理和实际的仪器状态相对应。
学会如何把模氏模量仪、光杠杆和尺读望远镜三者之间的相对位置调整好。
4、难点指导1）装置的调节关键在于弄清调节仪器的目的而不是盲目地调节。
首先杨氏模量的平台要水平，然后光杠杆的后足和前足的放置要能达到可以真实地反映钢丝长度的变化，光杠杆的镜面要垂直于杨氏模量的平台。
之后就是尺读望远镜的调节了。
尺读望远镜的调节要达到几个目标： （a ）距离光杠杆约1.5m ；（b ）尺读望远镜要水平并与光杠杆的镜面等高；（c ）望远镜和它旁边的刻度尺必须要相对于光杠杆镜面的法线成互为对称的关系；（d ）望远镜里面必须能看到光杠杆的整个镜面。
用拉伸法测金属丝的杨氏模量报告
用拉伸法测金属丝的杨氏模量报告杨氏模量是用来描述固体材料在受力时的弹性特性的重要参数，可以描述材料在受力时的抗拉能力和变形能力。
拉伸法是测量材料杨氏模量的常用方法之一，本报告将详细介绍使用拉伸法测量金属丝的杨氏模量的实验步骤、仪器设备、数据处理和结果分析等内容。
一、实验目的：本实验的目的是通过拉伸法测量金属丝的杨氏模量，从而了解金属丝的力学性质。
二、实验原理：拉伸法是测量杨氏模量的常用方法之一，基本原理是通过测量金属丝在受拉力作用下的变形量与受力的关系，得到杨氏模量。
三、实验仪器设备：1.金属丝样品（材料：金属丝）；2.拉力机；3.游标卡尺等测量工具；4.外力计。
四、实验步骤：1.准备工作：a.将金属丝剪成合适的长度，并用离心机清洗干净；b.按照实验要求，在拉力机上安装好金属丝样品，并调整好拉力机的参数。
2.实验测量：a.测量金属丝样品的初始长度和直径，并记录测量结果；b.在拉力机上施加一个逐渐增大的拉力，记录拉力和相应的伸长量。
3.数据处理：a.根据实验测量结果，计算金属丝的应变（单位长度的伸长量），并绘制应变-应力图；b.根据应变-应力图中线性部分的斜率，计算金属丝的杨氏模量。
五、结果分析：根据实验测量的数据和计算结果，可以得到金属丝的杨氏模量。
根据实验测量的应变-应力图中线性部分的斜率，可以计算出杨氏模量的数值。
六、实验注意事项：1.实验过程中需要注意安全，避免发生意外情况；2.测量金属丝的长度和直径时，要使用合适的测量工具进行准确测量；3.在实验过程中需要仔细记录实验数据，并及时进行数据处理；4.在数据处理过程中需要注意计算的准确性和可靠性。
七、实验总结：通过本次实验，成功使用拉伸法测量了金属丝的杨氏模量。
实验过程中，需要仔细操作测量仪器和记录实验数据，以提高实验的准确性和可靠性。
本次实验的结果可用于研究金属丝的力学性质和应用等方面，对进一步了解材料的性能和特性具有重要意义。
实验报告模板 实验6 拉伸法测定杨氏模量
3 项平均＝
E 8mgLD 8mgLD ＝ bd 2 (ni n0 ) bd 2 n
测量结果分析：
【思考题】 1．从光杠杆的放大倍数考虑，增大D与减小b 都可以增加放大倍数，那么它们有何不同? 2．怎样提高测量微小长度变化的灵敏度？是否可以增大D无限制地增大放大倍数。其放大倍数是否越大
越好？放大倍数增大有无限制？ 3．为什么在测量中，望远镜中标尺的读数应尽可能在望远镜所在处标尺位置的上下附近？ 4．拉伸法测量钢丝的杨氏弹性模量中需要测量那些物理量？分别用什么仪器测？应估读到哪一位？ 5．什么情况下应用逐差法？逐差法有何优点？ 6．材料相同，粗细长度不同的两根钢丝，它们的杨氏弹性模量是否相同？ 7．在有、无初始负载时，测量钢丝原长L有何区别？ 8．实验中，不同的长度参量为什么要选用不同的量具仪器（或方法）来测量？
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
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
2
D
D
即： n 2D
（6-3）
又从ΔOPP’，得 tan Li (6-4) b
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：
Li
bn 2D
Wn
(6-5)
1 2D ，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， Wb
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 Li 。将 Li 值代入(6-2)式后得:
拉伸法测定金属丝的杨氏模量
拉伸法测定金属丝的杨氏模量一、引言拉伸法是测量金属丝的杨氏模量的一种常用方法。
杨氏模量是描述材料在受力时变形程度的物理量，它是指单位面积内受力方向上的应力与相应的应变之比。
在实际工程中，了解杨氏模量对于设计和制造各种机械零件和结构件具有重要意义。
二、实验原理拉伸法测定金属丝的杨氏模量原理是通过对金属丝在外力作用下产生的弹性变形进行测试，计算出其应力和应变之间的比值即为该金属丝所具有的杨氏模量。
三、实验步骤1. 准备工作：选择合适尺寸和长度的金属丝，并将其固定在测试机上。
2. 施加外力：通过测试机施加外力使得金属丝发生弹性变形。
3. 测定数据：在施加外力过程中，记录下相应的载荷值和伸长值等数据。
4. 计算结果：根据所记录下来的数据计算出金属丝所具有的杨氏模量。
四、实验注意事项1. 选择合适尺寸和长度的金属丝，并将其固定在测试机上，保证金属丝处于水平状态。
2. 在施加外力时，应逐渐增加外力的大小，避免瞬间施加过大的载荷导致金属丝断裂。
3. 在测定数据时，应注意记录下相应的载荷值和伸长值等数据，并进行准确计算。
4. 在实验过程中应注意安全，避免发生意外事故。
五、实验结果分析通过实验可以得到金属丝的杨氏模量。
根据实验结果可以了解到该金属丝在受力时变形程度的大小，为设计和制造各种机械零件和结构件提供了重要参考依据。
六、结论拉伸法测定金属丝的杨氏模量是一种常用方法，通过实验可以得到该金属丝所具有的杨氏模量。
了解杨氏模量对于设计和制造各种机械零件和结构件具有重要意义。
在实验过程中应注意安全，并进行准确计算。
用拉伸法测定金属丝的杨氏模量
用拉伸法测定金属丝的杨氏模量拉伸法是测定金属丝杨氏模量的常用方法之一。
其原理是用外力拉伸金属丝，测定在一定的拉伸力下，金属丝的伸长量与其截面积的比值，即应力，与该力下金属丝的伸长量与原始长度的比值，即应变，之间的关系。
通过实验数据计算得到杨氏模量。
实验器材：拉伸试验机、金属丝、游标卡尺、电子秤等。
实验步骤：1.准备金属丝：选择合适的金属丝，并根据实际需要测量的杨氏模量，把金属丝切割成合适的长度，用游标卡尺测量金属丝的直径，计算金属丝的截面积。
2.制作拉伸样品：将金属丝固定在拉伸试验机的夹具上，固定后尽可能使金属丝在平衡状态下。
3.进行拉伸实验：启动拉伸试验机，控制升降速度，使得金属丝不断地受到外力拉伸，记录下拉伸过程中所施加的载荷以及相对应的拉伸量。
特别地，每当金属丝的载荷发生变化时，需要记录下来以便后续数据处理。
4.数据处理：根据拉伸过程中所施加的载荷与相对应的拉伸量，计算得到金属丝受力下的应力值，即σ=F/A，其中F为施加在金属丝上的外力，A为样品的截面积。
同时，计算出金属丝受力下的应变值，即ε=(L-L0)/L0，其中L为拉伸后的长度，L0为原始长度。
5.绘制应力-应变曲线：根据数据处理得到的应力与应变值，可以绘制出应力-应变曲线。
根据这条曲线的斜率，即可计算出杨氏模量，其公式为E=σ/ε，其中σ为曲线斜率，ε为曲线的坡度。
注意事项：1.在实验进行过程中，要尽可能地保证金属丝的处于稳定的状态下进行拉伸实验。
2.实验数据记录要准确，遇到试验机的偏差时需要及时记录并进行修正。
3.要注意保护好实验器材，以免在实验中出现故障影响实验结果。
4.当金属丝长度增加时，载荷的大小应注意控制，以保证该载荷是线性的。
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：杨氏模量是描述材料刚度的重要物理量，它可以用来衡量材料在受力时的变形能力。
本实验通过拉伸法来测量金属丝的杨氏模量，通过实验数据的分析，得出金属丝的杨氏模量值。
实验目的：1. 了解拉伸法测量杨氏模量的基本原理；2. 掌握实验仪器的使用方法；3. 测量金属丝的杨氏模量。
实验仪器与材料：1. 金属丝样品2. 电子拉伸试验机3. 温度计4. 卡尺5. 电子天平实验步骤：1. 准备工作：a. 将金属丝样品固定在电子拉伸试验机上，并调整好试验机的参数；b. 使用卡尺测量金属丝的初始长度，并记录下来；c. 使用电子天平测量金属丝的质量，并记录下来；d. 使用温度计测量实验环境的温度。
2. 实验过程：a. 开始拉伸试验，逐渐增加拉力，记录下不同拉力下金属丝的长度变化；b. 每隔一段时间记录一次拉力和金属丝的长度；c. 拉伸过程中保持实验环境的温度稳定；d. 当金属丝发生断裂时，停止拉伸试验。
3. 数据处理：a. 将实验数据整理成表格，包括拉力、金属丝的长度变化、温度等信息；b. 根据拉力和金属丝的长度变化，绘制拉力-伸长曲线；c. 分析拉力-伸长曲线，确定杨氏模量的计算方法；d. 根据实验数据计算金属丝的杨氏模量。
结果与讨论：根据实验数据的分析，我们得到金属丝的杨氏模量为X GPa。
通过对拉力-伸长曲线的分析，我们发现在金属丝的拉伸过程中，出现了弹性阶段和塑性阶段。
在弹性阶段，金属丝的应变与拉力成正比，而在塑性阶段，金属丝的应变增加速度减慢。
这与金属材料的力学性质相符合。
实验误差的分析：在实验过程中，可能存在一些误差，如测量长度和质量的误差、温度变化引起的误差等。
为了减小误差，我们在实验过程中进行了多次测量，并取平均值进行数据处理。
同时，我们也尽量保持实验环境的稳定，以减小温度变化对实验结果的影响。
结论：通过拉伸法测量金属丝的杨氏模量，我们得到了金属丝的杨氏模量值。
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实验目的：通过拉伸法测定金属丝在不同的受力情况下的应变
和应力，进而计算出金属丝的杨氏模量。
实验器材：金属丝、万能试验机、镜尺、卡尺、计算器等。
实验步骤：
1. 首先，将金属丝固定在万能试验机上，并通过压力调节阀调
节试验机的拉力。
2. 将镜尺固定在试验机上，调整到与金属丝的中心线垂直，并
将卡尺固定在金属丝上方，用来测量金属丝的变化长度。
3. 开始试验，通过调节试验机的拉力，逐渐拉伸金属丝，同时
测量金属丝的长度变化和相应的拉力大小。
4. 根据测得的拉力和金属丝长度，计算出金属丝的应力和应变。
5. 通过绘制应力-应变曲线，得到金属丝的杨氏模量。
实验结果：
拉伸过程中，金属丝的长度和拉力随着拉伸程度的增加而不断变化。
利用测得的数据，可以计算出相应的应力和应变。
而金属丝的杨氏模量可以通过应力-应变曲线上的斜率推算出来。
在此次实验中，我们通过拉伸法测量了两种不同材质的金属丝的杨氏模量。
结果如下表所示：
材质杨氏模量(E/×10^9Pa)
A 2.1
B 1.8
分析：
从实验结果可以看出，材质A的杨氏模量比材质B的大，说明材质A的刚度较大，抵抗变形的能力更强。
不过需要注意的是，一次实验结果仅代表该组条件下的实验结果，并不能代表整个材料的特性，需多次实验取平均值以得出更准确的结果。
结论：
通过拉伸法测定金属丝的杨氏模量，可以了解到不同材质金属的刚性和抗变形能力等特性，对于材料的选择和设计具有重要意义。
实验过程中需要严格按照操作规程来进行，确保实验结果的准确性和可靠性。
拉伸法测定金属杨氏模量实验报告
拉伸法测定金属杨氏模量实验报告一、前言金属的力学性质是评价其质量和性能的重要指标之一。
杨氏模量是衡量材料强度和刚性的一个关键参数。
本实验采用拉伸法测定金属杨氏模量，通过实验数据的处理和分析，测定金属的力学性质。
二、实验原理杨氏模量是衡量材料的刚性的物理量，直接反映了材料在应力下的变形。
在拉伸试验过程中，通过施加外力将金属材料拉长，测量材料随拉长而产生的应变与应力，根据材料的应变与应力的关系，测定杨氏模量。
实验装置包括拉伸试验机、测力计、计时器、移动尺等，通过测试金属材料在外力作用下的伸长量，计算出应变，从而得出实验结果。
三、实验步骤1、选择合适的金属材料，并将其切割成测试样品。
2、用外观观察、计算机控制下的拉伸试验机预先对样品进行一定的拉伸，以消除材料的内部应力，提高实验的准确度。
3、将测试样品放在拉伸试验机上，保证其在水平方向上，将测力计与材料连接，调整拉伸试验机的速度。
4、开始拉伸试验，并记录试验过程中的拉伸距离、变形量、应变、应力等数据。
5、在达到一定的拉伸距离后，停止试验，并根据实验数据计算材料的杨氏模量。
四、实验数据处理根据实验数据，计算出应变和应力的数值，绘制应力-应变曲线。
在曲线上选择线性部分，通过线性回归计算斜率，即可得出材料的杨氏模量。
五、实验结果分析通过实验测定，可以初步了解金属的力学性质，得到杨氏模量等参数。
通过对实验数据的分析和处理，可以进一步优化材料的生产工艺和质量控制，提高材料的性能。
六、实验结论本实验通过拉伸试验测定了金属的杨氏模量，并得到了该金属材料的力学性质参数。
该实验结果可以为工程设计、材料选择等提供依据。
同时，本实验也验证了拉伸法测定材料杨氏模量的可行性。
用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量实验报告示范.doc
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 SF 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24ld 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 bn n L b l ∆⋅=-≈∆220)(, nb d FlL Y ∆=∴28π 。
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''',,721n ，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'''''''',,,0167n 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 。
6．进行数据分析和不确定度评定,报道杨氏模量值。
五．数据记录及处理1．多次测量钢丝直径d表1 用千分卡测量钢丝直径d （仪器误差取0.004mm ）测量部位 上中下平均测量方向 纵向横向纵向横向纵向横向)(mm d0.718 0.714 0.705 0.704 0.705 0.711 0.710 )10()(242mm d d i -⨯-.64.16.25.36.25.010.278钢丝直径d 的：A 类不确定度)1(/)(1)()1(1)(22--=--=∑∑n d d nd d n n d u ii A =-⨯=-)16(/10278.040.0024 mmB 类不确定度0023.03004.03)(==∆=d u B mm总不确定度=+=)()()(22d u d u d u B A C 0.0034 mm相对不确定度 ===710.00034.0)()(dd u d u C r 0.48% 测量结果 ⎩⎨⎧=±=%48.0)()004.0710.0(d u mm d r2．单次测量：用米尺单次测量钢丝长l 、平面镜与标尺间距L ,用游标卡尺测量光杠杆长b（都取最小刻度作为仪器误差,单次测量把B 类不确定度当作总不确定度处理）表2 钢丝长l 、平面镜与标尺间距L 、测量光杠杆长b 单位：mm测读值 不确定度相对不确定度l 663.0 0．58 )(l u r 0．087%L 907.5 0．58 )(L u r 0．064% b 75.86 0．012 )(b u r 0．016%（计算方法：不确定度=仪器误差/3）3．光杠杆法测量钢丝微小伸长量砝码重量 （千克力）标尺读数)(cm隔项逐差值)(cm n i ∆加砝码时减砝码时平均2/)('''i i n n +2.00 '0n1.80 ''0n1.88 0n 1.84 4n 0n - 0.753.00 '1n2.01 ''1n2.09 1n2.05 4.00 '2n 2.20 ''2n 2.27 2n 2.23 5n 1n - 0.745.00 '3n 2.38 ''3n2.44 3n 2.41 6.00 '4n 2.56 ''4n 2.61 4n2.59 6n 2n - 0.74 7.00 '5n 2.78 ''5n2.79 5n 2.79 8.00 '6n 2.96 ''6n 2.98 6n 2.97 7n 3n - 0.739.00'7n3.13''7n3.157n3.14所以,在F=4.00千克力作用下,标尺的平均变化量Δn=0.74 cm Δn 的总不确定度 cm n u n u B C 0012.0)()(=∆≈∆Δn 相对不确定度 %16.0)(=∆n u r（注：为了简化不确定度评定,这里我们可以不严格地把B 类不确定度当作总不确定度,并且把标尺最小刻度的1/5当作“仪器误差”,即mm n u 01203020./.)(==∆）4．计算杨氏模量并进行不确定度评定由表1、表2、表3所得数据代入公式nb d FlLY ∆=28π可得钢丝的杨氏模量的： 近真值23233321074.01086.75]10710.0[14.3105.907100.6638.900.488-----⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆=n b d FlL Y π=1110123.2⨯(N/m 2) 相对不确定度 222222)]([)]([)]([)]([)]([)(n u b u d u L u l u Y u r r r r r r ∆++++=222220016.000016.0)0048.02(00064.000087.0++⨯++=%98.0=总不确定度 Y Y u Y u r C ⋅=)()(111021.0⨯=(N/m 2)测量结果⎩⎨⎧=⨯±=%98.0)(/10)21.012.2(211Y u m N Y r知识改变命运。
拉伸法测量杨氏模量实验报告
拉伸法测量杨氏模量实验报告实验报告：拉伸法测量杨氏模量一、实验目的1.掌握拉伸法测量杨氏模量的原理和方法。
2.学会使用相关设备和测量仪器。
3.通过对实验数据的分析，提高实验数据处理和误差分析的能力。
二、实验原理杨氏模量是描述材料在弹性范围内受力时，应力与应变之间关系的物理量。
拉伸法测量杨氏模量是通过测量材料在拉伸力作用下的伸长量，结合应力-应变关系计算杨氏模量。
三、实验步骤1.准备实验器材：钢丝、张力计、尺子、砝码、支架、测量仪器等。
2.将钢丝固定在支架上，确保钢丝水平。
3.将张力计连接到钢丝上，并调整张力计至零点。
4.逐个增加砝码，并记录相应的伸长量。
5.重复实验，获取多组数据。
6.将实验数据输入测量仪器，计算杨氏模量。
7.分析实验数据，得出结论。
四、实验结果与数据分析实验数据如下表所示：根据实验数据，我们可以绘制出应力-应变曲线图。
横坐标为砝码质量（g），表示应力；纵坐标为钢丝伸长量（cm），表示应变。
通过该曲线图，我们可以直观地观察到应力和应变之间的关系。
通过测量仪器，我们可以计算出杨氏模量。
根据拉伸法测量杨氏模量的公式：E = F/A = (mg)/A = (m g)/(πDL)，其中E 为杨氏模量，F为拉伸力，A为截面积，m为砝码质量，g 为重力加速度，D为钢丝直径，L为钢丝长度。
将实验数据代入公式进行计算，得到杨氏模量的值。
最后，将多组实验数据进行平均处理，得到最终的杨氏模量值。
五、结论与讨论通过本次实验，我们掌握了拉伸法测量杨氏模量的原理和方法，学会了使用相关设备和测量仪器。
通过对实验数据的分析，我们得出以下结论：钢丝的杨氏模量为XX×10³N/m²。
实验结果与理论值相符，表明我们的实验操作和数据处理是正确的。
同时，我们也发现实验中存在一些误差，如砝码质量测量误差、钢丝直径和长度测量误差等。
这些误差可能会对实验结果产生一定的影响。
为了减小误差，我们可以在实验中采用更高精度的测量仪器和更准确的测量方法。
拉伸法测杨氏模量实验报告
拉伸法测杨氏模量实验报告实验目的：本实验旨在通过拉伸法测定金属材料的杨氏模量，从而了解材料的力学性能和材料的应用范围。
实验原理：杨氏模量是指单位面积内的应力和应变之比，用来描述材料在受力时的变形特性。
拉伸法是通过施加拉伸力，使材料产生应变，从而测定杨氏模量的一种常用方法。
在实验中，通过施加拉伸力，使试样产生应变，测定应力和应变的关系，进而计算出杨氏模量的数值。
实验仪器和试剂：1. 金属试样。
2. 万能材料试验机。
3. 应变计。
4. 计算机。
实验步骤：1. 将金属试样安装在万能材料试验机上，保证试样处于稳定状态。
2. 校准应变计，确保测量的准确性。
3. 开始施加拉伸力，记录下不同拉伸力下试样的应变情况。
4. 根据记录的数据，绘制应力-应变曲线。
5. 通过应力-应变曲线计算出杨氏模量的数值。
实验数据处理：根据实验记录的应力-应变数据，利用计算机软件绘制出应力-应变曲线。
通过曲线的斜率，即可得到杨氏模量的数值。
同时，根据实验数据的精确性和准确性，对实验结果进行分析和讨论。
实验结果：通过实验测得金属试样的杨氏模量为XXX GPa。
根据实验结果分析，该材料具有良好的拉伸性能，适用于承受拉伸应力较大的工程应用中。
结论：本实验通过拉伸法测定了金属材料的杨氏模量，得到了较为准确的实验结果。
通过实验，我们了解了杨氏模量的测定方法和材料的力学性能。
同时，实验结果对于材料的选择和工程应用具有一定的指导意义。
实验中可能存在的误差：1. 试样的准备和安装可能会影响实验结果的准确性。
2. 应变计的校准和使用也可能会引入一定的误差。
3. 实验过程中外界环境的影响也会对实验结果产生一定的干扰。
改进方案：1. 在试样的准备和安装过程中，加强操作规范，确保试样的稳定性和一致性。
2. 对应变计进行定期的校准和维护，以确保测量的准确性。
3. 在实验过程中，尽量减少外界环境的影响，保证实验数据的准确性。
实验的意义：通过本实验，我们不仅学到了杨氏模量的测定方法，还了解了材料的力学性能和应用范围。
大学物理实验《用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量》
大学物理实验《用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模
量》
哎呀，大学物理实验可真是让人头疼啊！不过，这次实验可是有挑战性的哦！我们要用拉伸法来测金属丝的杨氏弹性模量。
这可不是一般的实验，需要我们用心去做。
我们要准备好实验器材。
我们需要一根金属丝、一个滑轮、一个弹簧秤和一个刻度尺。
别小看这些简单的器材，它们可是测量杨氏弹性模量的法宝哦！
我们要开始实验了。
我们要把金属丝固定在一个位置上，然后用滑轮把它拉长。
这时候，我们要用力地拉紧金属丝，让它尽量伸展。
等到金属丝拉到一定程度后，我们就可以松手了。
这时候，金属丝会自动弹回原来的长度。
这时候，我们就要用弹簧秤来测量金属丝的伸长量了。
具体操作方法是：把弹簧秤挂在滑轮上，然后让滑轮悬挂在金属丝上。
接着，我们要记录下弹簧秤的读数。
等到金属丝弹回原来的位置后，再记录下弹簧秤的读数。
我们可以用这两个读数来计算出金属丝的杨氏弹性模量了。
不过，在实验过程中可不能掉以轻心哦！因为金属丝的弹性会受到很多因素的影响，比如温度、湿度等等。
我们在实验前要做好充分的准备工作，确保实验数据的准确性。
现在让我们来看看这个实验的结果吧！经过一番努力，我们终于得出了金属丝的杨氏弹性模量。
哇塞！没想到这个简单的实验竟然能得出这么重要的结论！这可真是让人惊喜不已啊！
这次大学物理实验让我们深刻地认识到了科学实验的重要性。
只有通过实践才能真正掌握知识，才能更好地理解物理学中的各种概念和原理。
所以呢，大家一定要认真对待每一次实验哦！。
拉伸法测定金属的杨氏模量(新)
实验61 拉伸法测定金属的杨氏模量一、实验目的1）掌握拉伸法测定金属杨氏模量原理；2）学会用光杠杆放大法测量微小的长度变化量的方法； 3）掌握用最小二乘法拟合处理数据。
二、实验仪器杨氏模量测定仪、光杠杆、尺读望远镜、卡尺、千分尺、钢卷尺、砝码。
三、实验原理与方法（一）实验原理任何固体在外力作用下都要发生形变，最简单的形变就是物体受外力拉伸（或压缩）时发生的伸长（或缩短）形变。
本实验研究的是棒状物体弹性形变中的伸长形变。
设金属丝的长度为L ，截面积为S ，一端固定，一端在沿长度方向上受力为F ，并伸长△L ，如图6-1所示，那么：L L∆是物体的相对伸长量，叫应变。
SF是物体单位面积上的作用力，叫应力。
根据胡克定律，在物体的弹性限度内，物体的应力与应变成正比，即：LLYS F ∆= 则有：LS FLY ∆=…………………………………（1） （1）式中的比例系数Y 称为杨氏弹性模量（简称杨氏模量）。
实验证明：杨氏模量Y 与外力F 、物体长度L 以及截面积的大小均无关，而只取决定于物体的材料本身的性质。
它是表征固体性质的一个物理量。
（二）实验方法本实验采用YMC-7型杨氏模量测定仪测定金属的杨氏模量。
仪器的结构图如图6-2所示。
环形底座由可调底脚支撑，两个立柱固定在环形底座上，上夹头及发光标尺固定在横梁上，其中标尺为水平前置。
待测金属丝上端固定于架顶的上夹头处，下端由下夹头夹紧，下夹头可在固定平台的孔中自由上下移动， 拉力通过砝码托盘和挂钩与下夹头底部连接，加力时依次放置砝码，在力的作用下，金属丝产生弹性形变。
水平标尺与望远镜构成90°反射系统，使得望远镜的工作距离形成近距。
光杠杆反射镜与标尺成45°反射角，标尺刻线经反射镜成像在望远镜的目镜分划板上，分划板带有十字线和视距丝。
增加砝码时，施加力沿垂直方向产生位移，光杠杆足尖随着位移使得反射镜相应转动微小角度。
于是在望远镜的目镜分划板上看到标尺的像在垂直移动，表示被测线材的长度受力产生形变（ΔL ）。
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-0.013mm
另外：测量时应注意， 当测砧面快接触到被测 样品时一定要用棘动轮， 不能用微分筒。
游标卡尺的读数规则
下图所示游标卡尺的主尺读数为12.3cm，游标 的读数为0.096cm，所以测量值为12.396cm
教学要求
• 理解杨氏模量的物理意义 • 理解光杠杆法测量微小变化量的测量原理 • 掌握光杠杆放大系统装置的调节方法 • 掌握用最小二乘法处理数据
１、在实验过程中我们采用先测量递增负荷， 再测递减负荷，然后再求平均的方法得到N， 可以消除什么误差？
２、在用光杠杆法测量ΔL的过程中，怎样才 能正确地迅速地从望远镜中找到标尺的像？
３、实验中如何判断N的测量是否正确？
思考与讨论
１、本实验中，各个长度量用不同的仪器来 测定，是怎样考虑的？
２、如果作图发现直线不通过原点，说明实 验存在什么问题？
３、如果反射镜不竖直，望远镜光轴明显倾 斜，对结Байду номын сангаас有什么影响？
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焦可以分别看到标尺的像和镜子的像。
３、结合调节目镜和物镜，使叉丝和标尺的像同时清晰，然 后调零。并记下短叉丝对应的刻度值，即B1、B2的值，接着 按照先加砝码后减砝码的顺序测出不同受力状态下的N值， 经检查无误之后，再用千分尺测出受力分别为１kg和6kg 时钢丝上、中、下三个位置的d值、用卷尺测出钢丝的长 度L的值、最后用游标卡尺测出光杠杆的前后足的距离h的 值，注意：要把光杠杆取下来，压在一张白纸上，压出三 个足痕，把前两足的足痕连成线，后足描黑，卡尺的刀口 一边与前足连线重合，另一边与后足重合，即可。
重点与难点
• 重点：掌握光杠杆放大系统的测量原理和 装置的调节方法。
• 难点：装置的调节。方法是每一个调节步 骤都要做到位。也就是说，如果镜面不竖 直就无法调节对称，而调节对称要正确使 用准星；如果不对称就无法在望远镜中看 到标尺的像；另外，如果望远镜没有对好 镜子也无法看到标尺的像。
预习思考题
光杠杆法放大原理
实验步骤
１、调整杨氏模量仪使平台水平(当气泡在水准仪的圆圈里即 可)，并调整夹子C使它能上下自由伸缩，然后将光杠杆放 好，调好镜面的竖直度。
２、调整镜尺组与光杠杆的距离，然后调整支架的位置使望 远镜与标尺互为对称。接着调节望远镜光轴的水平度，调 节角度使镜头对准镜子，调节高度使它与镜子等高，再调
光杠杆的放置
镜面应保持竖直
两前足应置于槽中 水准仪气泡应调至中央
光杠杆后足应垂直置于金属 环中部，避免靠近边缘。
对称的调节
调零
测B的值
千分尺的读数规则
千分尺使用之前应 先读零点读数，然后将 测量值减去零点读数才 是被测物体的真实值。 同时要注意零点读数的 正负。例如右下两图：
左图读数为：0.062mm
10043619003实验6 拉伸法测 定金属杨氏模量
实验原理
本实验用拉伸法测定金属的杨氏模量， 当钢丝受到外力拉伸时产生形变，使得钢 丝伸长。根据胡克定律，在钢丝的弹性限 度内，钢丝的应力与应变成正比： 。 F Y L
SL
只要测出在受力为F时，钢丝的伸长量ΔL就 能求出钢丝的杨氏模量了。
由于ΔL是一个微小变化量，所以本实验 用光杠杆放大系统来测量它。