杨氏模量_数据处理(1)
杨氏模量实验报告数据
杨氏模量实验报告数据杨氏模量实验报告数据引言：杨氏模量是描述材料刚度和弹性特性的重要参数，它是衡量材料抵抗形变的能力的指标。
本文将介绍一项关于杨氏模量的实验，并分析实验数据。
实验目的：本次实验的目的是通过测量不同金属材料的拉伸变形，计算出它们的杨氏模量，以了解不同材料的力学性质。
实验装置和方法：我们使用了一台万能材料试验机来进行实验。
首先，我们选取了三种不同的金属材料作为实验样品，分别是铝、铜和钢。
然后，我们将样品切割成标准的试样，并在试样上标记出测量点。
接下来，我们将试样固定在试验机的夹具上，并通过拉伸试验来施加力。
在拉伸过程中，我们使用外接应变计和外接应力计来测量试样的应变和应力。
最后，我们记录下不同应力下的应变数据，以便后续的计算。
实验数据：以下是我们在实验中测量到的数据：实验样品：铝应力（MPa）应变（mm/mm）10 0.00120 0.00230 0.00340 0.00450 0.005实验样品：铜应力（MPa）应变（mm/mm）15 0.001530 0.00345 0.004560 0.00675 0.0075实验样品：钢应力（MPa）应变（mm/mm）20 0.00140 0.00260 0.00380 0.004100 0.005数据分析：根据实验数据，我们可以计算出每个材料的杨氏模量。
杨氏模量的计算公式为：杨氏模量（GPa）= 应力（MPa）/ 应变（mm/mm）以下是我们计算出的杨氏模量数据：铝：10 GPa铜：20 GPa钢：40 GPa数据讨论：通过对实验数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 钢的杨氏模量比铝和铜要高，这表明钢具有更高的刚度和弹性特性，能够更好地抵抗形变。
2. 铝的杨氏模量最低，说明铝的刚度和弹性较弱，容易发生形变。
3. 铜的杨氏模量介于铝和钢之间，具有适中的刚度和弹性特性。
结论：通过本次实验，我们成功地测量了不同金属材料的杨氏模量，并得出了结论：钢的杨氏模量最高，铝的杨氏模量最低，铜的杨氏模量介于两者之间。
物理实验杨氏模量的数据处理
物理实验杨氏模量的数据处理
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。
杨氏模量实验报告数据
竭诚为您提供优质文档/双击可除杨氏模量实验报告数据篇一：杨氏模量实验报告杨氏模量的测量【实验目的】1．1．掌握螺旋测微器的使用方法。
2．学会用光杠杆测量微小伸长量。
3．学会用拉伸法金属丝的杨氏模量的方法。
【实验仪器】杨氏模量测定仪（包括：拉伸仪、光杠杆、望远镜、标尺），水准器，钢卷尺，螺旋测微器，钢直尺。
1、金属丝与支架（装置见图1）：金属丝长约0.5米，上端被加紧在支架的上梁上，被夹于一个圆形夹头。
这圆形夹头可以在支架的下梁的圆孔内自由移动。
支架下方有三个可调支脚。
这圆形的气泡水准。
使用时应调节支脚。
由气泡水准判断支架是否处于垂直状态。
这样才能使圆柱形夹头在下梁平台的圆孔转移动时不受摩擦。
2、光杠杆（结构见图2）：使用时两前支脚放在支架的下梁平台三角形凹槽内，后支脚放在圆柱形夹头上端平面上。
当钢丝受到拉伸时，随着圆柱夹头下降，光杠杆的后支脚也下降，时平面镜以两前支脚为轴旋转。
图1图2图33、望远镜与标尺（装置见图3）：望远镜由物镜、目镜、十字分划板组成。
使用实现调节目镜，使看清十字分划板，在调节物镜使看清标尺。
这是表明标尺通过物镜成像在分划板平面上。
由于标尺像与分划板处于同一平面，所以可以消除读书时的视差（即消除眼睛上下移动时标尺像与十字线之间的相对位移）。
标尺是一般的米尺，但中间刻度为0。
【实验原理】1、胡克定律和杨氏弹性模量固体在外力作用下将发生形变，如果外力撤去后相应的形变消失，这种形变称为弹性形变。
如果外力后仍有残余形变，这种形变称为塑性形变。
应力：单位面积上所受到的力（F/s）。
应变：是指在外力作用下的相对形变（相对伸长?L/L）它反映了物体形变的大小。
FL4FL?用公式表达为：Y??(1)s?L?d2?L2、光杠杆镜尺法测量微小长度的变化在（1）式中，在外力的F的拉伸下，钢丝的伸长量?L是很小的量。
用一般的长度测量仪器无法测量。
在本实验中采用光杠杆镜尺法。
初始时，平面镜处于垂直状态。
杨氏模量逐差法处理数据
杨氏模量逐差法处理数据引言杨氏模量是材料力学性能中的重要参数，用于描述材料在受力时的刚度和弹性特性。
杨氏模量的测量方法有多种，其中一种常用的方法是杨氏模量逐差法。
本文将详细介绍杨氏模量逐差法的原理、步骤以及数据处理方法。
杨氏模量逐差法原理杨氏模量逐差法是一种基于拉伸试验的测量方法，通过对材料进行拉伸试验得到应力-应变曲线，根据该曲线的线性部分计算杨氏模量。
该方法的原理是利用拉伸试验中伸长长度的微小变化，推导出计算杨氏模量的公式。
杨氏模量逐差法步骤进行杨氏模量逐差法实验的步骤如下：1.准备工作：准备好实验所需的材料样品、拉伸试验机等设备。
2.样品制备：按照标准要求制备好试样，并进行标记，以便后续的数据处理。
3.装夹试样：将试样装夹在拉伸试验机上，并进行必要的调整，使得试样处于合适的拉伸状态。
4.进行拉伸试验：启动拉伸试验机，以一定的速度施加载荷，记录相应的伸长长度和载荷数据。
5.绘制应力-应变曲线：根据伸长长度和载荷数据，计算应力和应变，并绘制应力-应变曲线。
6.选取线性部分：从应力-应变曲线中选择一段线性的部分，并进行拟合，得到线性拟合曲线的斜率。
7.计算杨氏模量：根据线性拟合曲线的斜率以及试样的几何参数，计算杨氏模量。
数据处理方法在进行杨氏模量逐差法的数据处理时，需要注意以下几个问题：1.选取线性部分：在选择线性部分时，应尽量保证选取的曲线段具有良好的线性特性。
一般来说，可以通过观察应力-应变曲线来确定线性部分的位置。
2.拟合方法：线性部分的斜率可以通过线性回归拟合来求取。
常见的拟合方法有最小二乘法、直线拟合法等。
选择合适的拟合方法可以提高杨氏模量的准确性。
3.数据处理：在计算杨氏模量时，需要考虑试样的几何参数，如横截面积等。
确保输入的数据准确无误，避免计算错误。
4.统计分析：在进行杨氏模量的计算时，可以进行统计分析，包括重复实验的平均值、标准偏差等。
这样可以评估实验结果的可靠性。
结论杨氏模量逐差法是一种常用的测量材料弹性性能的方法，通过拉伸试验和数据处理，可以计算得到杨氏模量的数值。
杨氏模量实验数据处理
杨氏模量实验数据处理一、实验介绍二、实验原理三、实验步骤四、数据处理1. 计算平均值和标准差2. 绘制应力-应变曲线3. 计算杨氏模量五、误差分析六、结论一、实验介绍杨氏模量是描述物体抵抗拉伸形变能力的物理量，是材料力学性质的重要指标之一。
本次实验旨在通过测量不同长度和直径的钢丝的伸长量，计算出杨氏模量。
二、实验原理当外力作用于物体时，会产生形变，而形变程度与外力大小有关。
在弹性范围内，外力越大，形变越大。
根据胡克定律，在弹性范围内，应力与应变成正比例关系：σ = Eε其中σ为应力（单位为N/m²），E为材料的弹性模量（即杨氏模量），ε为应变。
对于一个圆柱形的材料，在受到轴向拉伸时，其长度会发生改变，并且发生横向收缩。
根据泊松比定义：μ = -ε₂/ε₁其中μ为泊松比，ε₁为轴向应变，ε₂为横向应变。
当材料受到轴向拉伸时，横向应变很小，可以忽略不计。
因此有：σ = Eεε = ΔL/L其中ΔL为伸长量，L为原始长度。
将第二式代入第一式可得：σ = EΔL/L即：E = σL/ΔL三、实验步骤1. 准备工作：清洗实验器材，准备好所需的钢丝样品和测量工具。
2. 测量钢丝的长度和直径，并记录下来。
3. 将钢丝固定在试验机上，并调整好试验机的参数。
4. 逐渐施加外力，使钢丝发生形变，并记录下不同外力下的伸长量。
5. 根据得到的数据计算出杨氏模量。
四、数据处理1. 计算平均值和标准差根据实验数据计算每个样品在不同外力下的平均伸长量，并求出标准差。
标准差越小，说明数据越稳定。
2. 绘制应力-应变曲线根据实验数据绘制应力-应变曲线。
在曲线上找到弹性极限点处对应的应力值，即为杨氏模量。
3. 计算杨氏模量根据公式E = σL/ΔL 计算出每个样品的杨氏模量，并求出平均值和标准差。
标准差越小，说明数据越稳定。
五、误差分析本实验中可能存在的误差主要包括以下几个方面：1. 读数误差：由于测量仪器的精度限制，读数误差可能会对实验结果产生影响。
金属丝杨氏模量实验的数据处理
和显示遥51单片机需要系统向其提供电源遥因此袁采用lm2575芯片设计5v电压电路遥lm2575系列开关电源集成电路可实现一种高稳定性尧高效率的稳压电路遥它内部电路可以限制过高电流袁电路过热时还可自动关断电路遥为配合外部电路袁芯片还设有相应的控制引脚遥3充电系统软件设计太阳能无线充电系统软件主要是用来对太阳能无线充电进行控制的平台袁通过在软件上的相应操作可控制太阳能无线充电器遥该系统极具自身特色袁迎合市场需求袁利用大数据网络下的操作环境给生活工作等带来极大的便捷遥软件简单易用袁界面美观遥31主界面的设计在所需要操控的计算机上需要下载本软件才能成功运行该软件遥下图为充电软件的主界面遥主界面显示了一些信息袁其中包括了电压表信息袁电流表信息袁模块状态选项等袁能够提供充电过程中的电压尧电流等情况遥图1在主界面的右边显示了充放电电压曲线信息袁电流曲线信息和电池电压温度显示信息遥能够使用户更加容易直观的看出电压尧电流在不同时间段的变化情况遥32太阳能充电监控经过对应的功能菜单指令用户可点击太阳能充电监控进入系统操作界面袁用户根据系统显示的功能可了解到太阳能充电监控遥根据实际ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ求从系统中进行对太阳能充电监控操作袁从而可提高用户的使用更加流畅袁系统正常的运行遥在充电界面中有一个恒流定时信息袁在恒流定时界面中国包括了充电电流信息袁充电时间信息袁按设定时间恒流充电选项等遥33无线充电数据分析用户根据实际的需求袁可以在系统内点击相关的功能按键袁系统会自动跳转到对应的界面袁如图袁用户可以清楚的袁在界面内查看到系统显示的无线充电数据分析信息袁并且根据实际的需求袁点击对应的按键袁进行相关的功能设置袁详情如下图所示院图2在监控界面中则包含了一些有关运行状态的信息袁其中包括了放电方式信息袁状态选项袁参数选项袁设置选项袁电压信息袁电流信息等遥点击参数选项袁进入到参数界面中袁该界面中显示了一些放电参数的信息袁其中包括了放电方式信息袁设定放电电流信息袁设定放电时间信息袁放电保护电压信息等遥4结论太阳能无线充电器因其便捷性与兼容性将会逐渐被广泛使用袁尤其是在一些电能资源极度匮乏尧条件不便的偏远地区遥太阳能电板与无线传输相结合的充电器将会在不久的将来代替传统的充电设备袁做到更加环保清洁袁充电兼容性也得到提高遥本文在两种成熟的技术基础上提出了一种简单的太阳能充电器的设计方案袁能满足日常充电需求袁具有一定的社会价值和经济价值遥揖参考文献铱咱1暂上官小英常海青
大学物理杨氏模量实验报告
篇一：大物仿真实验报告---金属杨氏模量的测定大物仿真实验报告金属杨氏模量的测定化工12一、实验目的1、掌握用光杠杆测量长度微小变化量的原理和方法2、学会使用逐差法处理数据二、实验原理人们在研究材料的弹性性质时，希望有这样一些物理量，它们与试样的尺寸、形状和外加的力无关。
于是提出了应力 / （即力与力所作用的面积之比）和应变Δ / （即长度或尺寸的变化与原来的长度或尺寸之比）之比的概念。
在胡克定律成立的范围内，应力和应变之比是一个常数，即（1）被称为材料的杨氏模量，它是表征材料性质的一个物理量，仅与材料的结构、化学成分及其加工制造方法有关。
某种材料发生一定应变所需要的力大，该材料的杨氏模量也就大。
杨氏模量的大小标志了材料的刚性。
通过式（1），在样品截面积上的作用应力为，测量引起的相对伸长量Δ / ，即可计算出材料的杨氏模量。
因一般伸长量Δ很小，故常采用光学放大法，将其放大，如用光杠杆测量Δ。
光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架，平面镜的镜面与三个足尖决定的平面垂直，其后足即杠杆的支脚与被测物接触，见图1。
当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离Δ时，镜面法线转过一个θ角，而入射到望远镜的光线转过2θ角，如图2所示。
当θ很小时，（2）式中为支脚尖到刀口的垂直距离（也叫光杠杆的臂长）。
根据光的反射定律，反射角和入射角相等，故当镜面转动θ角时，反射光线转动2θ角，由图可知（3）式中D为镜面到标尺的距离，b为从望远镜中观察到的标尺移动的距离。
从（2）和（3）两式得到（4）（5）合并（1）和（4）两式得2=6）式中2D/ 叫做光杠杆的放大倍数。
只要测量出、D、和d（一系列的与b之后，就可以由式（6）确定金属丝的杨氏模量。
）及三、实验仪器杨氏模量仪、光杠杆和标尺望远镜、砝码、钢直尺、钢卷尺、螺旋测微计、游标卡尺、白炽灯四、实验过程与步骤1．调节仪器（1）调节放置光杠杆的平台与望远镜的相对位置，使光杠杆镜面法线与望远镜轴线大体重合。
杨氏模量实验的步骤和数据处理方法
杨氏模量实验的步骤和数据处理方法杨氏模量（Young's modulus）是一个用来衡量材料刚度和弹性特性的物理量。
通过杨氏模量实验，可以确定材料在受力情况下的弹性变形程度。
本文将介绍杨氏模量实验的步骤和数据处理方法。
一、实验步骤1. 准备工作首先，根据实验需求选择合适的试样材料，并切割成标准尺寸和形状（通常为长条状）。
确保试样的表面是光滑和平整的，以消除不必要的误差。
2. 安装实验装置将试样固定在实验装置上，通常为一个夹持装置。
确保试样的内应力尽可能小，并保持试样在实验过程中的稳定。
3. 施加力在试样上施加拉伸力或压缩力，以使其发生弹性变形。
可以通过手动操作或使用机械装置来施加力。
4. 测量应变在试样表面附近固定光栅，以测量实验过程中的应变情况。
光栅可以是光学光栅或电阻应变计，具体选择取决于实验要求。
5. 记录数据通过测量仪器获取实验过程中的应变数据，并记录每个应变情况下施加的力。
6. 增加或减小力重复步骤3至5，逐渐增加或减小施加的力，以获得不同应变情况下的数据。
7. 停止实验当获得足够的数据后，停止施加力并记录试样的最终形态。
二、数据处理方法1. 统计数据针对每个力和应变情况下测量到的数据，计算试样的平均应变和平均力。
2. 绘制应力-应变图将计算出的应力和应变数据绘制成应力-应变曲线图。
横轴表示应变，纵轴表示应力。
可以通过手工绘图或计算机软件绘制图表。
3. 确定线性段在应力-应变图中，找到线性段。
线性段是指应力与应变之间的线性关系部分，通常在较小的应变范围内。
线性段的斜率就是杨氏模量的倒数。
4. 计算杨氏模量使用线性段的斜率计算杨氏模量，公式为E = σ/ε，其中 E 表示杨氏模量，σ 表示应力，ε 表示应变。
5. 数据分析对实验结果进行分析和讨论，可以比较不同试样的杨氏模量，以及与理论值的差异。
三、注意事项1. 实验过程中要注意安全，遵守实验室规章制度。
2. 在选择材料和试样形状时，要考虑实验的需求和要求。
杨氏模量测量实验报告
杨氏模量测量实验报告一、实验目的1、学会用拉伸法测量金属丝的杨氏模量。
2、掌握光杠杆放大法测量微小长度变化的原理和方法。
3、学会使用游标卡尺、螺旋测微器等长度测量仪器。
4、学习数据处理和误差分析的方法。
二、实验原理1、杨氏模量杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。
对于一根长度为L、横截面积为 S 的均匀金属丝，在受到沿长度方向的拉力 F 作用时，伸长量为ΔL。
根据胡克定律，在弹性限度内，应力（F/S）与应变（ΔL/L）成正比，比例系数即为杨氏模量 Y，其表达式为：Y ＝（F/S) ／（ΔL/L) ＝ FL ／（SΔL)2、光杠杆放大原理光杠杆是一个附有三个尖足的平面镜，前两尖足放在平台的沟内，后尖足置于待测金属丝的测量端面上。
当金属丝伸长时，光杠杆后尖足随之下降，反射镜转动一个小角度θ，使反射光线偏转2θ。
通过望远镜和标尺可以测量出光线在标尺上移动的距离 n，从而计算出金属丝的伸长量ΔL。
设光杠杆常数（两前尖足间距离）为 b，镜面到标尺的距离为 D，则有：ΔL ＝ nD ／ 2b三、实验仪器杨氏模量测量仪、光杠杆、望远镜及标尺、螺旋测微器、游标卡尺、砝码、待测金属丝等。
四、实验步骤1、仪器调节（1）调节杨氏模量测量仪的底座水平，使金属丝铅直。
（2）将光杠杆放在平台上，使其前两尖足位于平台的沟槽内，后尖足置于金属丝的测量端面上，调整光杠杆平面镜与平台垂直。
（3）调整望远镜和标尺的位置，使望远镜与平面镜等高，且望远镜的光轴与平面镜中心等高。
通过望远镜目镜看清十字叉丝，然后调节望远镜的焦距，直到能清晰地看到标尺的像。
2、测量金属丝的长度 L用米尺测量金属丝的有效长度 L，测量多次，取平均值。
3、测量金属丝的直径 d用螺旋测微器在金属丝的不同位置测量直径 d，测量多次，取平均值。
4、测量光杠杆常数 b用游标卡尺测量光杠杆两前尖足间的距离b，测量多次，取平均值。
5、测量望远镜到标尺的距离 D用米尺测量望远镜到标尺的距离 D。
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。
【精品作文】大学物理杨氏模量实验报告
E被称为材料的杨氏模量，它是表征材料性质的一个物理量，仅与材料的结构、化学成分及其加工制造方法有关。某种材料发生一定应变所需要的力大，该材料的杨氏模量也就大。杨氏模量的大小标志了材料的刚性。
通过式（1），在样品截面积S上的作用应力为F，测量引起的相对伸长量ΔL/L，即可计算出材料的杨氏模量E。因一般伸长量ΔL很小，故常采用光学放大法，将其放大，如用光杠杆测量ΔL。光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架，平面镜的镜面与三个足尖决定的平面垂直，其后足即杠杆的支脚与被测物接触，见图1。当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离ΔL时，镜面法线转过一个θ角，而入射到望远镜的光线转过2θ角，如图2所示。当θ很小时，
再用图象法处理：
系 学号姓名 日期
F/N
图一：r-F图
利用ORIGIN读出斜率为M=0.25013，那么根据公式计算得
E?2DL/(SlM)?
2?1262.0?941.0
14
?3.14?(0.285)?7.2?0.25013
2N/cm2 Nhomakorabea72?2.067?10N/cm
1．利用光杠杆把测微小长度ΔL变成侧b，光杠杆的放大率为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？应怎样考虑这个问题？
答：这样做的好处是可以增加放大倍数，但是这个仪器的要求
是D＞＞R（D远远大于R）,所以不能无限度增大
篇二：杨氏弹性模量的测量 实验报告
后再将砝码逐次减去，记下对应的读数r’i，取两组对应数据的平均值ri。
（3） 用米尺测量金属丝的长度L和平面镜与标尺之间的距离D，以及光杠杆的臂长l。 3． 数据处理 （1） 逐差法
用螺旋测微计测金属丝直径d，上、中、下各测2次，共6次，然后取平均值。将ri每隔四项相减，得到相当于每次加2000g的四次测量数据，如设b0?r4?r0，b1?r5?r1，b2?r
杨氏模量教学参考(同一格式)
八、实验数据处理 1．杨氏模量的测量 原始数据表：2．钢丝直径（用螺旋测微器测量）： 螺旋测微仪的零点误差 mm D 012.00-=∆螺旋测微仪的误差mm D 004.0=∆3．其它物理量:● 钢丝长度L 和标尺到镜面的距离R 用卷尺测量；● 光杠杆前后脚距离b 的测量方法：将光杠杆的三个底脚压在纸上并用铅笔描出顶点位置；作前脚到两后脚连线的垂线，并用米尺测量其长度b ）[数据处理]用列表法处理杨氏模量的测量数据用作图法处理数据（图要做在坐标纸上），求出杨式模量E . 根据NMb D gLR y ∆∆=28π由图可以解出kgcmN M 9.275.1=∆∆带入上式，解出：211/1003.2m N y ⨯=九、思考题及参考答案1． 怎样调望远镜才能看清楚十字叉丝？怎样调望远镜才能看清楚从镜面反射到望远镜中标尺刻度线的像？调节目镜聚焦手轮使望远镜内的十字叉丝清晰。
调节物镜聚焦手轮使标尺刻度线的像清晰。
2． 如果实验中钢丝直径加倍，而其它条件不变，杨氏模量将变为原来的几倍？不变。
3． 通过望远镜找标尺的象时，看到了光杠杆的平面镜，同时能否看到标尺的象？为什么？不能。
因为它们到达望远镜的距离是不一样的。
4． 光杠杆的后脚应放在什么位置？光杠杆的后脚应放在夹钢丝的圆柱体的上端，但不要把它卡进缝隙中。
5． 为什么实验中对不同的物理量用不同的长度测量仪器来进行测量？因为各被测量的长度不同，根据误差等分配的原则，各测量量的误差应基本相同，因此要用不同的仪器来进行测量。
6． 能否用光杠杆法测量一块薄金属片的厚度？试说明。
能。
首先是把光杠杆的后脚放在固定的平台上，而不是放在圆柱体上，两个前脚的放置不变，调节完系统后在望远镜中读一个标尺的值n0；再把薄金属片放在光杠杆的后脚下，这时再在望远镜中读一个标尺的值n1，设金属片的厚度为H ，光杠杆的前后脚垂直距离为b,光杠杆镜面到尺面的距离为R,则：b R H n n 201=-，()Rn n b H 201-=7． 还有那些放大的方法？试举例说明。
金属丝杨氏模量实验的数据处理
金属丝杨氏模量实验的数据处理作者：高院丽来源：《科技视界》2019年第31期【摘要】楊氏模量是描述固体材料抵抗外力产生拉伸或压缩形变能力的物理量[1]。
测定材料的杨氏模量在工程技术实践中具有重大作用。
本文介绍了拉伸法测量铁丝的杨氏模量。
用逐差法、EXCLE、MATLAB这三种方法来处理实验数据。
通过比较发现，逐差法的误差较大、计算过程繁杂。
采用计算机软件处理数据结果准确度高，计算过程简单明了，可以有效提高学生的实验技能和科研水平。
【关键词】杨氏模量;逐差法;MATLAB;EXCLE中图分类号： O4-39 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）31-0124-003DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2019.31.0591 杨氏弹性模量实验原理杨氏模量的测定方法是拉伸法。
拉伸法是沿纵向加外力使材料产生形变的，它是研究最简单的弹性形变的方法。
设有一根长为L，粗细均匀的铁丝，横截面积为S，受到沿长度方向上的外力F的作用时，铁丝的伸长量为△L。
此时单位横截面积上受到的作用力为F/S，称之为胁强，也就是正向应力。
铁丝在单位长度上的伸长量为△L/L，称之为胁变，也就是正向应变。
正向应力与正向应变的比值就是杨氏模量，即：Y=■·■（1）2 实验仪器图12.1 杨氏模量仪仪器装置如图1所示。
三脚底座上装有两根平行立柱和调节螺母，固定底座上有水准泡。
通过调节平衡螺母使水准泡处在中心位置，从而来判断底座是否调平。
金属丝I的上端固定在立柱顶端横梁的螺钉中，下端系在托盘的钩上，托盘是用来放拉伸铁丝的砝码。
立柱中间有一可以上下移动的平台，平台是用来安放光杠杆。
平台正中有孔，孔中有可以滑动的卡金属丝的螺旋卡头，金属丝通过螺旋卡头并衔接在中间。
2.2 光杠杆及望远镜尺组由于△L的变化太小，常规仪器是测不出来的，所以本实验用到的是光杠杆和望远镜。
本实要用该测量系统测量铁丝的伸长量△L。
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
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