东北大学 物理实验 拉伸法杨氏模量的测量 实际体会详细过程
用拉伸法测量金属丝的杨氏模量实验报告
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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!)。
拉伸法测量金属丝的杨氏模量实验报告
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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!。
杨式弹性模量的测定实验心得
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杨式弹性模量的测定实验心得杨氏弹性模量又称杨氏模量描述材料抵抗形变的能力,由于固体材料的弹性形变可分为纵向、切变、扭转、弯曲,对于纵向弹性形变可以引入杨氏模量来描述固体材料弹性形变的一个重要的物理量。
测定杨氏模量的方法有很多,而我们所使用的是静态拉伸法。
实验涉及微小长度变化的测量。
测量微小的长度变化的常用方法之一是光杠杆法即镜尺法。
通过本次实验我们主要学习如何用静态拉伸法测定杨氏模量,掌握光杠杆法测量微小伸长量的原理,学会用逐差法处理实验数据,掌握光杠杆法测量微小伸长量的原理,学会用逐差法处理实验数据,掌握望远镜的调节方法。
在外力的作用下,固体所产生的形变化称为形变。
它可分为弹性形变和范性形变两类。
外力撤除后物体能完全恢复的形变称为弹性形变。
而如果在物体上施加的外力过大,以至外力撤除后,物体不能完全恢复原状,而留下残余形变,称为范性形变。
本次实验所需要研究的是弹性形变,所以在实验中必须注意所施加的外力不能过大,来保证物体在外力撤除后物体能够恢复原状,而不产生范性形变。
其实验原理是:最简单的形变是在纵向外力的作用下等截面均匀质棒所发生的伸长或缩短。
设金属丝长长为L、截面积为S,受纵向拉力F作用而伸长δL。
比值F/S是单位面积上的作用力,称为应力;比值ΔL/L是钢丝的相对伸长,即单位长度的伸长,成为应变,它表示物体的相对形变大小。
实验表明:应变随应力的增加而增加。
当应力不太大时,应变与应力成正比,其中与应变成正比的最大应力叫做该材料的比例极限。
于是胡克定律可表述为F/S=EδL/L其式中,E称为杨氏弹性模量,杨氏弹性模量只决定于材料性质,而与材料的长度、横截面大小无关。
E=FL/SδL测出F、L、S及δL后,根据上式就可算出杨氏弹性材料模量的值。
实验中需要使用到的仪器有测量杨氏模量专用的装置、砝码、光杠杆、望远镜尺组、刚卷尺、螺旋测微计。
光杠杆望远镜尺组是利用杠杆原理将待测微小长度利用光学法先进行放大,然后用普通工具(米尺)来测量的一套装置。
用拉伸法测金属丝的杨氏模量实验报告
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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。
拉伸法测杨氏模量实验报告
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拉伸法测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、掌握用光杠杆放大法测量微小长度变化的原理和方法。
3、学会用逐差法处理实验数据。
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。
设一根粗细均匀的金属丝,长度为\(L\),横截面积为\(S\),受到沿长度方向的拉力\(F\)时,金属丝伸长了\(\Delta L\)。
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,即:\\frac{F}{S} = E \times \frac{\Delta L}{L}\其中\(E\)就是杨氏模量。
本实验中,金属丝的横截面积\(S =\pi d^2/4\)(\(d\)为金属丝的直径)。
由于伸长量\(\Delta L\)很小,难以直接测量,我们采用光杠杆放大法来测量。
光杠杆装置由光杠杆镜、望远镜和标尺组成。
光杠杆镜的前脚放在固定平台上,后脚放在金属丝的夹具上。
当金属丝伸长或缩短\(\Delta L\)时,光杠杆镜后脚会随之升降\(\Delta n\),通过望远镜和标尺可以测量出\(\Delta n\)。
根据几何关系,有:\\frac{\Delta L}{b} =\frac{\Delta n}{D}\其中\(b\)为光杠杆后脚到前两脚连线的垂直距离,\(D\)为望远镜到光杠杆镜面的水平距离。
联立上述式子,可得杨氏模量的表达式为:\E =\frac{8FLD}{\pi d^2 b \Delta n}\三、实验仪器杨氏模量测定仪、光杠杆、望远镜、标尺、螺旋测微器、游标卡尺、砝码、米尺等。
四、实验步骤1、调节仪器调节杨氏模量测定仪底座的水平调节螺丝,使立柱铅直。
将光杠杆放在平台上,调节光杠杆平面镜的俯仰,使其镜面大致垂直。
调节望远镜,使其与光杠杆平面镜等高,并且能够清晰地看到平面镜中的标尺像。
2、测量金属丝的长度\(L\)用米尺测量金属丝的有效长度,测量多次取平均值。
用拉伸法测杨氏模量
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用拉伸法测杨氏模量实验报告【一】实验目的及实验仪器实验目的1. 用金属丝的伸长测杨氏弹性模量。
2. 学习光杠杆镜尺法测量做小长度变化的原理和调节方法。
3. 学习处理数据的一种方法——逐差法。
实验仪器光杠杆,游标卡尺,螺旋测微器,卷尺,杨氏模量仪,望远镜(附标尺)。
实验原理及过程简述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,则在金属丝的弹性限度内,有:Y=我们把Y称为杨氏弹性模量。
实验证明,杨氏弹性模量与外力F、物体的长度L和截面积S无关,它仅决定于金属丝的材料,是表征固体性质的一个物理量。
根据上式,测出等号右边各量就可以计算出杨氏弹性模量,式中的F、S和L用通常的方法可以测出, L是一个很小的长度变化,很难用普通测量长度的仪器将它测准,因此,我们采用光杠杆来测量长度变化量。
实验仪器装置如图所示,一段粗细均匀的金属丝,长度为L,截面积为S,将其上端固定于架A上,下端装有一个小环,环上挂着砝码钩。
C为中间有一个小孔的圆柱体,金属丝可从其中穿过。
实验时应将圆柱体一端用螺旋卡头夹紧,使其能随金属丝的伸缩而移动。
G是一个固定平台,中间开有一孔,圆柱体C可以在孔中自由地上下移动。
光杠杆M下面的两尖脚放在平台的沟内,主杆尖脚放在圆柱体C的上端,将水平仪放置在平台G上。
调节支架底部的3个调节螺丝H可使平台成水平,望远镜R和标尺S是测伸长量用的测量装置。
金属丝受力F的作用而发生形变,伸长了,光杠杆的主杆尖脚也随之下降。
使主杆转过一个角度,同时平面镜的法线也转过相同角度,由光杠杆的原理可得=/b=/D由于很小,很小,,,所以=Y=式中d为金属丝的直径,b为光杠杆臂的长度,D为标尺到镜面的距离,L为金属丝的原长。
用拉伸法测量金属丝的杨氏弹性模量实验报告
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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。
拉伸法测杨氏模量实验报告
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拉伸法测杨氏模量实验报告实验目的:本次实验的主要目的是通过拉伸法测量杆材的应力-应变关系,进而推导出杆材的杨氏模量。
这有助于加深我们对于材料力学学科的理解,同时也为相关工程领域的研究提供基础数据。
实验步骤:1. 准备工作首先,对于直径为$D$、长度为$L$的杆材,要先在其两端加以钳紧,确保其夹持牢固。
同时,在杆材上标出若干个等距的位置,以便于记录其长度变化。
2. 施加外力接着,将杆材逐渐加上一定大小的拉力$F$,并记录下此时受力杆材的伸长量$\delta$。
3. 计算应力对于受力杆材的某个截面处,在伸长量一定的情况下,其截面面积一定,因此其应力可通过公式$\sigma=\frac{F}{A}$来计算,其中$A$为该截面的面积。
4. 计算应变同时,在受力杆材上标出的若干点的位置发生了位移,由此可用公式$\varepsilon=\frac{\delta}{L}$来计算得到该点位移处的应变。
5. 绘制应力-应变图将应力-应变数据绘制成图表,即可得到一条斜率代表杨氏模量的直线。
实验数据:本次实验所得到的相关数据如下:直径$D=1\textrm{cm}$,长度$L=50\textrm{cm}$受力杆材的材料为钢材施加的拉力如下:F($\textrm N$) | $\delta$($\textrm{mm}$)--- | ---0 | 0200 | 0.2400 | 0.4600 | 0.6800 | 0.81000| 1.0实验结果:根据绘制得到的应力-应变图,我们可以得到以下结论:受力杆材的杨氏模量为$E=2\times10^{11}\textrm{Pa}$。
这一结论与同类钢材的模量相符,验证了本次实验的可靠性。
结论与思考:通过本次实验,我们了解了拉伸法测杨氏模量的基本原理,掌握了其实验操作方法,同时也对材料力学方面的概念有了更深入的认识。
下一步,我们将通过更深入的学习,以及在实验中加以实践,进一步提高我们在此领域的认识和技能。
用拉伸法测杨氏模量实验报告
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用拉伸法测杨氏模量实验报告1. 实验背景与目的咱们今天要聊的可是个很有趣的实验——用拉伸法测杨氏模量。
这可是物理学里的一项经典测试,听起来有点儿高大上,但其实也没那么复杂。
简单来说,杨氏模量就是用来描述材料弹性的一个参数。
打个比方,你拿着一根橡皮筋,拉它的时候它会变长,放手后又会弹回去。
杨氏模量就像是告诉你这根橡皮筋有多“坚韧”,拉得越长,它能“忍受”的压力就越大。
实验的目的是为了通过实际的拉伸实验来测量这个杨氏模量,从而了解材料的弹性特性。
是不是有点像探险,揭开材料弹性的神秘面纱呢?2. 实验准备与步骤2.1 实验器材与材料首先,咱们得准备好一些实验器材。
首先是拉伸机,这个大家可以想象成一台很牛的机器,能精准地拉伸材料。
然后是标准化的试样,比如钢丝、铝合金片,这些都是我们要测试的对象。
还需要一个测量装置,可以是精密的游标卡尺,或者更高大上的电子测量工具。
最后,记录数据的工具,比如笔记本、计算器等也少不了。
材料的选择可是至关重要的,不同的材料会有不同的杨氏模量,所以挑选材料时可得仔细点儿,别让它们在测试中搞什么“小动作”。
2.2 实验步骤实验的步骤其实也很有意思。
首先,你得把试样固定在拉伸机上,这就像是给材料系上安全带,准备开始“拉力测试”了。
然后慢慢增加拉伸的力量,这时候你会看到试样变得越来越长。
别急,慢慢来,别让它一瞬间被拉断了。
接着,记录下在不同拉力下试样的长度变化。
像做数学题一样,做好每一步的数据记录,确保没有遗漏。
最后,当试样被拉到一定程度时,它可能会断裂。
这个时候,你得小心翼翼地测量它断裂前后的长度变化,计算出杨氏模量的值。
3. 数据处理与结果分析3.1 数据处理数据处理是实验中很重要的一部分。
你得将记录的数据整理成表格,这样就能清晰地看到不同拉力下材料的伸长量了。
计算杨氏模量的公式是:( E =frac{sigma{varepsilon ),其中 (sigma) 是应力,(varepsilon) 是应变。
用拉伸法测量杨氏模量实验报告
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用拉伸法测量杨氏模量实验报告用拉伸法测量杨氏模量实验报告引言:杨氏模量是描述材料在拉伸过程中的刚度和弹性的重要物理量。
测量杨氏模量的方法有很多种,其中一种常用的方法是拉伸法。
本实验旨在通过拉伸法测量杨氏模量,并分析实验结果。
一、实验原理拉伸法测量杨氏模量是通过施加外力使试样发生拉伸变形,根据胡克定律建立拉伸应力与应变之间的关系,从而计算得到杨氏模量。
二、实验装置和材料实验装置包括拉伸试验机、试样夹具、测量仪器等。
材料为金属试样,如铜、铁等。
三、实验步骤1. 准备试样:选择合适的金属试样,并按照规定尺寸制作成标准形状。
2. 安装试样:将试样夹具固定在拉伸试验机上,并将试样夹紧。
3. 调整参数:根据试样的材料和尺寸,调整拉伸试验机的参数,如加载速度、加载范围等。
4. 开始实验:启动拉伸试验机,施加外力使试样发生拉伸变形,同时记录加载力和试样的伸长量。
5. 终止实验:当试样发生断裂或达到设定的加载范围时,停止拉伸试验机。
6. 数据处理:根据实验数据计算拉伸应力和应变,并绘制应力-应变曲线。
7. 计算杨氏模量:根据应力-应变曲线的斜率,计算得到杨氏模量。
四、实验结果与讨论根据实验数据计算得到的应力-应变曲线如下图所示:[插入应力-应变曲线图]从图中可以看出,应力与应变呈线性关系,符合胡克定律。
根据斜率计算得到的杨氏模量为XXX GPa。
通过实验结果可以看出,不同材料的杨氏模量是不同的,这是由于材料的结构和组成不同所致。
杨氏模量越大,材料的刚度越高,即材料越难发生弹性变形。
在工程和科学领域中,杨氏模量的测量对于材料的选择和设计具有重要意义。
五、实验误差分析在实验中,可能存在一些误差,影响了实验结果的准确性。
主要误差来源包括:1. 试样制备误差:试样的尺寸和形状可能存在一定的误差,影响了实际应力和应变的计算。
2. 试样夹具固定误差:试样夹具的固定可能存在一定的松动,导致实验过程中试样的位移不准确。
3. 测量仪器误差:测量仪器的精度和灵敏度可能存在一定的误差,影响了实验数据的准确性。
杨氏模量的测量实验报告
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杨氏模量的测量实验报告杨氏模量的测量实验报告引言:杨氏模量是材料力学性质的重要参数之一,它描述了材料在受力时的弹性变形能力。
测量杨氏模量的实验是材料力学实验中常见的一种,通过实验可以获得材料的力学性能参数,为工程设计和材料研究提供重要依据。
本实验旨在通过测量不同材料的杨氏模量,探究材料的弹性特性。
实验装置与方法:实验中使用了一台万能试验机和一组标准试样。
首先,将试样固定在试验机上,然后施加一个恒定的拉伸力,记录下试样的长度变化。
根据胡克定律,拉伸力与长度变化之间存在线性关系,即应力与应变成正比。
通过绘制应力-应变曲线,可以得到杨氏模量的测量结果。
实验过程与结果分析:1. 实验一:金属试样的测量首先,选取一块金属试样进行测量。
在实验开始前,对试样进行了充分的准备工作,确保试样表面光滑、无明显缺陷。
在实验过程中,逐渐增加拉伸力,并记录下相应的长度变化。
根据实验数据,绘制出应力-应变曲线。
通过曲线的斜率,计算得到杨氏模量。
实验结果显示,金属试样的杨氏模量为X GPa。
这与金属的弹性特性相符合,表明金属在受力时具有较好的弹性变形能力。
2. 实验二:聚合物材料的测量接下来,选取一块聚合物材料进行测量。
与金属试样相比,聚合物材料的弹性行为常常具有一定的非线性特性。
在实验过程中,同样逐渐增加拉伸力,并记录下长度变化。
通过绘制应力-应变曲线,可以观察到聚合物材料的非线性变形行为。
实验结果显示,聚合物材料的杨氏模量为Y GPa。
与金属试样相比,聚合物材料的杨氏模量较低,表明聚合物材料在受力时的弹性变形能力较差。
3. 实验三:复合材料的测量最后,选取一块复合材料进行测量。
复合材料由不同材料的组合构成,具有独特的力学性能。
在实验过程中,同样逐渐增加拉伸力,并记录下长度变化。
通过绘制应力-应变曲线,可以观察到复合材料的特殊性能。
实验结果显示,复合材料的杨氏模量为Z GPa。
与金属试样和聚合物材料相比,复合材料的杨氏模量介于两者之间,表明复合材料具有较好的弹性变形能力。
用拉伸法测金属丝的杨氏模量报告
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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。
用拉伸法测钢丝杨氏模量——实验报告
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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$E = \frac{\sigma}{\varepsilon}$,通过应力-应变曲线确定杨氏模量。
实验结果:根据上述实验步骤,我们进行了一系列拉伸试验,并得到了如下结果:(在这里列举实验数据)基于实验数据,我们绘制了钢丝的应力-应变曲线,并通过曲线确定了钢丝的杨氏模量。
讨论与结论:通过本实验,我们成功应用拉伸法测量了钢丝的杨氏模量。
东北大学 物理实验 拉伸法杨氏模量的测量 实际体会详细过程
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实验报告没什么可说,该实验原理和步骤都不多,地方足够都写上了,表格要画好,另外去实验室时候带把尺子吧,实验时候会用上,再带1~2张纸,同样会用上。
实验报告封面实验时间也写上吧,赵涛老师当时看到没写就让那人去补上了⋯⋯(1)实验开始前实验前老师会讲解,而且赵涛老师会随机提问⋯⋯不过提问倒不是特别难问题,我那次做实验时候她首先问是“杨氏模量E等于什么?”,这个时候一定要回答“等于应力比应变”,老师问应力、应变话就回答“应力是单位面积受力大小,应变是单位长度伸长量”。
别回答F比S再比上ΔL比L什么,那样话老师会说你死记公式什么⋯⋯不过有人说老师提问回答不上会扣分,这个我还真没看到扣分,尽管如此,实验前还是要充分预习好。
用老师话说,预习是要“带着目去看书”,就是说预习前要先考虑“要干什么”(测杨氏模量),“怎么能测杨氏模量”(E=F/S / ΔL/L),"F怎么测,S怎么测,ΔL怎么测,L怎么测"(这些书上都有),“测完了怎么得到杨氏模量”(用公式计算)差不多知道这些就可以了。
据说实验室每根钢丝长度都不一样,所以用学长数据不一定符合。
如果调仪器总是调不准要问老师,不要自己在那一直调,如果老师发现你一直调,她可能会扣你分,理由是没有掌握实验操作。
(2)实验开始啦实验前老师讲解了一下实验步骤,这里我就放在了实验环节。
实验台,一个试验台上有两组器材,测量工具(米尺、游标卡尺、螺旋测微器(千分尺))两个人共用一组。
左侧为望远镜与标尺,右侧为杨氏模量仪。
望远镜与标尺标尺(下正上负,其实0上面2、3、4上负号是有人后加上)更新:这里还是上正下负计算会比较好,因为开始N会是负,随着砝码增加到4个以后刻度会大致到0然后N会是正,这样事后处理数据时得出∆N会是正,便于计算。
杨氏模量仪(中间是平面镜)测量工具(小盒里是千分尺,大盒里是游标卡尺)以及上方砝码(每人6个)这些就是此次实验所需全部器材。
整个过程由老师一次讲完,总体可分为两步,调整和测量1、仪器调整一、加砝码,往砝码盘上加4个砝码,目是保持垂下绳子与水平面垂直,好作为调整杨氏模量仪参照。
拉伸法测金属丝的杨氏模量实验报告
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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
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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。
(大学物理实验)拉伸法测杨氏模量
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二、原理和方法
一根钢丝所受的应力F 和应变 L
成正比,可以写成
S
L
F (1E)L SL
比例系数E 称为钢丝的杨氏弹性模量,量 纲是N.m-2。
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在实验中,F 等于砝码所受的重力 ;钢丝长度很容易用直尺测量;只要测 得钢丝的直径d,就能很容易地计算得到
钢丝的截面积S。
钢丝砝码盘光杠杆物镜调节旋纽目镜物镜根据几何关系称为光杠杆的放大倍率将关系式23及fmg代入1式就可以得到杨氏模量的计算公式杨氏模量测定仪光杠杆望远镜和直标尺米尺游标卡尺千分尺等
(大学物理实验)拉伸法测杨氏模量
一、实验目的
1、学习利用光杠杆测定长度量微小 变化的方法。
2、学习用逐差法处理实验数据。
N 2D L (3) b
其中: 2 D b
称为光杠杆的放 大倍率
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两个支点
“力” 点
将关系式(2)、(3)及F=mg 代入(1) 式,就可以得到杨氏模量的计算公式
8mgDL
E d2bN
仪器和器材
杨氏模量测定仪、光杠杆、望远镜和直标尺、 米尺、游标卡尺、千分尺等。
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望
杨
远
氏
镜
模
和
量
直
测
标
定
尺
仪
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其它仪器和器材
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三、实验内容
1、调节测量系统 a、调节底角螺丝,使气泡居中;
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气泡
底角螺丝
ห้องสมุดไป่ตู้
b、砝码托盘上先挂上500g砝码,使钢丝拉直; c、放好光杠杆,镜面尽可能垂直; d、望远镜镜筒和光杠杆镜面等高; e、目视:望远镜的缺口、准星对准镜面; f、调节望远镜,看清望远镜中叉丝及标尺。
拉伸法测量杨氏模量实验报告
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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。
大学物理实验 报告实验21 用拉伸法测杨氏模量
![大学物理实验 报告实验21 用拉伸法测杨氏模量](https://img.taocdn.com/s3/m/d51b609df78a6529657d5373.png)
实验21 用拉伸法测杨氏模量林一仙1 实验目的1)掌握拉伸法测定金属杨氏模量的方法;2)学习用光杠杆放大测量微小长度变化量的方法; 3)学习用作图法处理数据。
2 实验原理相关仪器:杨氏模量仪、光杠杆、尺读望远镜、卡尺、千分尺、砝码。
杨氏模量任何固体在外力使用下都要发生形变,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, 一端在延长度方向上受力为F ,并伸长△L ,如图 21-1,比值:L L∆是物体的相对伸长,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。
根据(1)式,测出等号右边各量,杨氏模量便可求得。
(1)式中的F 、S 、L 三个量都可用一般方法测得。
唯有L ∆是一个微小的变化量,用一般量具难以测准。
本实验采用光杠杆法进行间接测量(具体方法如右图所示)。
光杠杆的放大原理如右图所示,当钢丝的长度发生变化时,光杠杆镜面的竖直度必然要发生改变。
那么改变后的镜面和改变前的镜面必然成有一个角度差,用θ来表示这个角度差。
从下图我们可以看出:hLtg ∆=θ (2)这时望远镜中看到的刻度为1N ,而且θ201=ON N ∠,所以就有:DN N tg 012-=θ(3)采用近似法原理不难得出:L hDN N N ∆=-=∆201(4)这就是光杠杆的放大原理了。
将(4)式代入(1)式,并且S=πd 2,即可得下式:Nh d FLD Y ∆∆=π28这就是本实验所依据的公式。
实验步骤1)将待测金属丝下端砝码钩上加1.000kg 砝码使它伸直。
拉伸法测杨氏模量实验报告
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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。
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实验报告没什么可说的,该实验的原理和步骤都不多,地方足够都写上了,表格要画,同样会用上。
张纸1~2带把尺子吧,实验的时候会用上,再带好,另外去实验室的时候实验报告封面的实验时间也写上吧,赵涛老师当时看到没写的就让那人去补上了??(1)实验开始前实验前老师会讲解,而且赵涛老师会随机提问??不过提问的倒不是特别难的问题,我那次做实验的时候她首先问的是“杨氏模量的E等于什么?”,这个时候一定要回答“等于应力比应变”,老师问应力、应变的话就回答“应力是单位面积受的力的大小,应变是单位长度的伸长量”。
别回答F比S再比上ΔL比L什么的,那样的话老师会说你死记公式什么的??不过有的人说老师提问回答不上会扣分,这个我还真没看到扣分,尽管如此,实验前还是要充分预习好。
用老师的话说,预习是要“带着目的去看书”,就是说预习前要先考虑“要干什么”(测杨氏模量),“怎么能测杨氏模量”(E=F/S / ΔL/L),F怎么测,S怎么测,ΔL怎么测,L怎么测(这些书上都有),“测完了怎么得到杨氏模量”(用公式计算)差不多知道这些就可以了。
据说实验室每根钢丝的长度都不一样,所以用学长的数据不一定符合。
如果调仪器总是调不准要问老师,不要自己在那一直调,如果老师发现你一直调,她可能会扣你分的,理由是没有掌握实验操作。
(2)实验开始啦实验前老师讲解了一下实验的步骤,这里我就放在了实验的环节。
实验台,一个试验台上有两组器材,测量工具(米尺、游标卡尺、螺旋测微器(千分尺))两个人共用一组。
左侧为望远镜与标尺,右侧为杨氏模量仪。
.望远镜与标尺标尺(下正上负,其实0上面2、3、4上的负号是有人后加上的).更新:这里还是上正下负计算会比较好,因为开始的N会是负的,随着砝码增加到4个以后刻度会大致到0然后的N会是正的,这样事后处理数据时得出的?N会是正的,便。
于计算.杨氏模量仪(中间是平面镜)测量工具(小盒里是千分尺,大盒里是游标卡尺)以及上方的砝码(每个)6人这些就是此次实验所需的全部器材。
整个过程由老师一次讲完,总体可分为两步,调整和测量1、仪器的调整一、加砝码,往砝码盘上加4个砝码,目的是保持垂下的绳子与水平面垂直,好作为调整杨氏模量仪的参照。
二、调整放小镜的平台水平。
我们使用1、2、3这3个旋钮来调节,首先使眼睛从沿2的那条腿看过去,看砝码来直至左右两侧距离一样为止。
3、1两侧的距离是否一致,如果不一致,则调节.或3侧看去,当1、然后眼睛从13侧两根铁杆重合时,观察砝码左右突出的长度是否相同,如不同,则调节2来使之相同。
调好后该步结束。
模拟图如下三、调节望远镜与光杠杆在同一高度。
也就是调节望远镜的镜头正对着平面镜的镜面。
由于光杠杆不可调,所以我们只调节望远镜高度,方法是先用米尺测量好平面镜中心的高度(即桌面到两侧小螺丝的距离),然后拿着这个高度与望远镜对比。
.1用来调节望远镜的高度,2用来调节标尺的高度。
注意,如果要往上调节,则先拧开1,握住3调节标尺的高度,调节好后拧紧1,然后拧开2,调节标尺使得其与望远镜紧靠,然后拧紧2。
同理,若想往下调,则先拧开2,调好后拧紧,然后拧开1,靠拢后再拧紧。
至此该步结束。
四、正确放置反射镜。
反射镜上面挂的绳不可以拿下来!放置镜子的时候也要注意不要幅度太大把绳扯断。
反射镜的两只前脚放在同一个沟槽里,后脚放在圆盘表面上,不能放圆心,不能放边缘(后脚可以放置的大致范围如红色圆环部分所示)。
至此该步结束。
五、调节望远镜轴大致水平。
使用图中的1旋钮调节,从侧面观察缝隙大致等宽即可。
调节完毕后该步结束。
六、调节平面镜法线水平首先转动平面镜使得其法线大致水平,然后从望远镜方向看,右眼在目镜处,左眼从望远镜与标尺之间的缝隙观察平面镜(不是在望远镜里面看),寻找望远镜的像,如果没有则水平移动底座直到能看到像为止,并尽量使得像处于平面镜的水平中心,此时观察望远。
镜的像,调节平面镜使得望远镜的像的镜头的中心处于平面镜的中心即可注:此时调节平面镜应采用上图所示方法,若镜中望远镜镜头中心偏上则拇指稍稍用力使得其往下一点,繁殖,若偏下则食指稍稍用力使得其往上一点,这样能够保证每次调节的量足够小。
由于望远镜与平面镜相距较远,所以进行这步时会在平面镜与望远镜之间来回走动。
而为了观察方便,建议将凳子搬到望远镜处(蹲着累啊)。
调节完毕后该步结束。
七、调节支架使得望远镜能够看到标尺的像。
所以我们借助望远镜准线来完成该步操作。
由于从望远镜里能够观察到的范围有限,由1与2两点连接而成的线L即为望远镜的准线,在望远镜上方沿着准线观察平面镜,移动支架(可以平移也可以转动),使得平面镜中出现标尺的像,移动支架使得标尺的像位于平面镜的中心,用手挡在自己的标尺的前面轻微晃动,观察镜中的标尺是否同样有手在轻微晃动,如果有的话说明像找对了,否则说明找到的是其他的标尺的像,应该重新寻找。
找到标尺的像并确认其是自己仪器的标尺的像后该步结束。
八、调节目镜、物镜并细调望远镜水平。
图w调节目镜1使得里面的分划板清晰,调节物镜2使得镜中看到的标尺像清晰。
物镜与目镜不是可以一直往一个方向转的,转到了一定程度就到头了,所以如果转到头了要往反方向拧,不能继续往下拧,有可能拧坏。
细调望远镜水平细调望远镜水平应用的方法是使得标尺上与镜头中心同一高度的刻度与望远镜中测量用准线(即中间的那条横线)重合。
方法是先调节标尺:使得最底下的那个刻度“12”对其支架的边缘,此时标尺的0刻度正好对其镜头中心。
.从望远镜中寻找标尺0刻度,调节倾角调节螺旋(图w中的3)使得0刻度与测量用准线(中央横线)重合。
此时在目镜中要仔细观察,即使前一步已经使得望远镜对准标尺了,但是仍然会有望远镜内观察不到标尺的可能性。
这时有可能看到的是望远镜本身(在图像不那么清晰的时候可能与标尺弄混),所以调节物镜的时候或许会出现怎么调都不清晰的情况。
这时候要眼睛看着目镜稍微移动下支架,观察镜中的像怎么变化,发现明显变亮了的话则是有可能观察到了镜头的边缘了,此时将支架继续移动,看到刻度线后就可以开始调节了,眼睛要距离目镜足够近,否则有可能看不到标尺刻度的数字,这个过程也比较累眼睛,做过分光计实验的。
同学会感觉好一些至此该步结束。
此时仪器调整步骤结束。
整个过程看似比较多,实际上每步花费的时间都很少,整个调节会在10分钟以内完成。
2.数据测量测量数据之前要注意,实验台上除了实验器材以外不要放别的东西,包括砝码以及其他测量工具,其他测量工具在测完ΔN以后才会用到,不用的砝码要放在凳子上,记录数据也要在凳子上记录。
因为如果直接在试验台上拿、放砝码以及身体压在试验台上记录数据一样会使得钢丝产生形变从而影响实验结果。
仪器调整完成后开始放砝码,此时砝码盘上是四个砝码,而我们需要从放一个砝码开始测量,所以我们需要拿下三个砝码或者拿下四个砝码再放上一个砝码,需要注意的是,如果拿下了三个砝码,那么在观察数据之前要先用手轻轻按压一下砝码(不要太用力,有可能把钢丝拉断),因为弹簧伸长时的ΔN和收缩时的ΔN也是不完全一样的。
此时开始读数了,放1个砝码,读数(cm或者mm都行,要估读到mm的下一位);放2个砝码,读数;??放6个砝码,读数;放7个砝码,读数。
这里之所以要放第7个是因为我们马上要将砝码一个一个地拿下来再次读数,而如果不放7个砝码那么就不会有拿掉第7个砝码还剩6个砝码时的数据了。
其实此时第7个砝码完全可以不读数因为没有用处,不过还是要使得第7个砝码停留时间足够长保证其有效性,由于每套仪器只给了6个,5个还剩6拿掉第读数;个,6个还剩7拿掉第个用。
1所以需要从别人处借个砝码,读数;??拿掉第2个还剩1个,读数;至此ΔN的数据记录就完成了。
在记录实验报告时一定要注意表格上的单位!千万别把非表格上单位的数据写上了!如果当时为了方便记录的数据是mm的话,表格上的数据需要以cm为单位所以需要换算。
我当时直接把mm单位的数据写上了老师以为我没估读扣了0.2后来我意识到单位写错了告诉老师,老师就改。
数据虽然说是每个都不一样,0.1不过我做的记录与学长的实验记录上每了过来扣了我个ΔN 大概都在0.4cm左右。
推荐先测量ΔN再测量其他数据,否则之前调整好的东西有可能需要再调整一遍。
ΔN测量完毕后就开始测量S、L、d1、d2了F就是书中写的(3*0.360*9.8066)N,因为用逐差法处理数据时是n5-n2,n4-n1,n3-n0,差的是3个砝码的数据,所以3*0.360*9.8066是没错的。
S用螺旋测微器(千分尺)来测量,注意每个螺旋测微器开始并不是两个0正好对上的,它有一个零点修正值N0(这个书中并未给),当旋转后面的小旋钮直到顶到头小旋钮发是否正好对上,如果没对上:0出“咔”“咔”的声音后,观察两个最后读数(真实值)为实际值+零点修正值N0(建议将零点修正值与读数实际值(即当时的原始数据)记录下来,真实值在数据处理时在说)。
测量钢丝直径的时候,在千分尺即将夹紧钢丝的时候换用后面的小旋钮,慢慢旋转直到听到3~4声“咔”声以后读数,而不能直接用大的旋钮直接使千分尺夹紧钢丝,那样会造成形变。
测量之前一定要使读数的面板面对自己以便于读数,读数时千分尺不可转动,不可过大幅度的移动,否则会使钢丝形变导致数据不准,1个位置读数完毕后将千分尺松开,再进行下一个位置的读数,切记不要拉扯钢丝!钢丝直径在0.32*左右。
L、d1(标尺到小镜的距离)用米尺来测,测量L的时候要注意测量的部分,看下图:上端以红线开始往下个砝码。
1~2测钢丝直径时加上下端从红线开始往上。
注意:测量钢丝长度是不要估读!精确到mm就够了。
测量标尺到小镜的距离。
测量距离d1。
注意:同样不需要估读!精确到mm。
测量光杠杆前后支脚间距离d2.这里就需要用到直尺与纸了,先拿好一张纸垫在书上靠近杨氏模量仪上的平面镜(平面镜不可拿下来!).平面镜可移出一些,在纸上用力压三个支脚使得纸上留下三个痕迹。
用直尺画线连上前脚的两个点用游标卡尺测量并记录数据。
原则上这个也应该有个零度修正值不过老师没说就算了。
.至此实验结束,记录好数据后交由老师检查并签字吧。
检查前一定要最后看一遍是否有错误!!尽可能地不要第一个去。
检查完,签完字后将砝码与测量工具放回原位整理好,然后就可以离开实验室了,整个过程大概历时1个半小时吧(包括老师讲解的部分)。
(3)实验结束喽思考题,新版的话做2、4题。
旧版的话就不太清楚了,如果是用旧版书的同学实验时问一下就可以了。
整个实验过程比较麻烦的就是望远镜的调节部分,再就是ΔN的记录要仔细一些,尽量使加减砝码后长度的变化差不多。
如果遇到赵涛老师的话??其实客观的说她还是位很负责任的老师,实验讲解的也很详细,只要认真听了的话都没有什么问题,尤其要听她说以前学生犯过的错误并将其避免,听老师讲解时不要离得太远,有的地方操作比较细微,离太远可能会看不到。