用拉伸法测杨氏模量
用拉伸法测钢丝杨氏模量――实验报告
用拉伸法测钢丝杨氏模量――实验报告本实验使用拉伸法测定钢丝的杨氏模量。
实验过程包括测量原始尺寸和断裂强度，计算应力和应变，绘制应力-应变曲线，利用斜率计算杨氏模量。
一、实验原理1.杨氏模量：杨氏模量也称弹性模量，是研究力学学科中的一项重要物理量，它描述了物体在受力时，单位应力下的应变程度。
可以表示为弹性模量E，其计算公式为E=σ/ε，其中σ为应力，ε为单位应变。
2.拉伸法：拉伸法是测定材料弹性性质的常用方法之一。
先将试样加在拉伸机上，通过施加相应的拉力，使试样发生拉伸变形，然后测量试样在不同应变下的应力，绘制应力-应变曲线，以求得该材料的杨氏模量。
二、实验步骤1.准备实验设备，将钢丝放在拉伸机上。
2.用卡尺测量钢丝的初始长度、直径和断裂长度，记录数据。
3.用拉伸机分别在不同的拉力下进行拉伸，记录拉力和试样的应变。
4.计算每个密度下的应力，应力=拉力/试样横截面积。
5.计算每个密度下的应变，应变=延长长度/原始长度。
6.根据应力-应变曲线，计算杨氏模量。
三、实验数据试样长度：5m原始直径：2.5mm断裂长度：8m钢丝密度：7.85g/cm³拉伸试验数据如下：|拉力F(N)|延长长度L(mm)|试样直径D(mm)||:-:|:-:|:-:||0|0|2.5||50|2|2.5||100|4|2.6||150|6|2.7||200|8|2.8||250|10|2.9||300|12|3.0||350|14|3.1||400|16|3.2||450|18|3.3||500|20|3.4||550|22|3.5||600|24|3.6||650|26|3.7||700|28|3.8||750|30|3.9||800|32|4.0|四、实验计算1.计算实验数据中的横截面积试样横截面积=π*(D/2)²=π*(2.5/2)²=4.91mm² 2.计算每个密度下的应力应力=F/S=700/4.91=142.6N/mm²应变=L/L0=28/5000=0.00564.绘制应力-应变曲线通过计算得出的应力和应变数据，可以绘制出钢丝在拉伸试验中的应力-应变曲线如下：[示例图：应力-应变曲线]5.计算杨氏模量根据应力-应变曲线可以看出，线性部分的斜率即为杨氏模量，计算可得杨氏模量的值为：E=Δσ/Δε=（320-170）/（0.004-0.003）=69000N/mm²五、实验结论通过本次实验，我们使用拉伸法测定了钢丝的杨氏模量，并且得出了结论：杨氏模量为69.0×10⁹N/mm²。
拉伸法测量金属丝的杨氏模量实验原理
拉伸法测量金属丝的杨氏模量实验原理拉伸法测量金属丝的杨氏模量是一种常见的金属力学性质实验方法。
杨氏模量是特定物质在弹性变形的情况下表征其刚度的物理量。
该实验方法可以很好地了解金属材料在受到力引起的弹性变形时的性能。
以下是拉伸法测量金属丝的杨氏模量实验原理的详细介绍。
1. 实验材料和设备实验材料：金属丝样品、细密表、软尺、托盘、千分尺、滑轮和负载。
实验设备：万能材料试验机和电子天平。
2. 实验原理在拉伸实验中，断面积相同的样品材料被拉伸或挤压，以得出相对应的应力-应变关系。
应力是单位面积内的应力，通常用帕（Pa）表示，而应变是物体长度的相对变化量，通常用空间无量纲表示。
金属材料的杨氏模量可以通过以下公式计算：E = σ / ε，其中E是杨氏模量，σ是应力，ε是应变。
在金属拉伸试验中，应变可以容易地计算出来，因为拉伸物体时，其长度是由初始长度L进行变化的，并且拉伸的变化量d可以被直接测量。
此外，由于金属丝的横截面积可以被认为是恒定的，所以应力也可以由测量中施加的受力N / A（单位面积的负载）计算得出。
应变可以通过以下公式计算：ε = d / L，其中d是拉伸时金属丝长度的变化，而L 是金属丝初始的长度。
应力可以通过以下公式计算：σ = N / A，其中N是实验中施加的受力，而A是金属丝的截面积。
通过这些计算公式，可以得出金属丝样品的杨氏模量E。
此外，拉伸实验还可以通过施加不同大小的负载测量金属丝材料的最大拉伸强度，也可以得出金属样品材料的断裂伸长率和断裂强度，来计算材料的破断性能。
3. 实验步骤1) 将金属丝样品装入测试机，并将其夹紧在一个方向上以避免弯曲。
2) 通过细密表和软尺等测量元件测量金属丝的长度和直径，并计算其横截面积。
3) 在测试机的负载控制下施加一定的负载（例如50 N），使金属丝被拉伸或挤压。
4) 记录金属丝变形的长度，并计算出应变。
5) 通过读取测试机显示器上的内部传感器确定金属丝的负载荷。
拉伸法测量杨氏模量实验结论
拉伸法测量杨氏模量实验结论
本实验采用拉伸法测量不同材料的杨氏模量，通过数据处理得出各材料的杨氏模量，得出以下结论：
1. 不同材料的杨氏模量不同，本实验测量的五种材料的杨氏模量分别为：玻璃纤维强化塑料（GFRP）的杨氏模量为21.16 GPa；聚苯乙烯泡沫（EPS）的杨氏模量为0.305 GPa；钢铁样品的杨氏模量为213.4 GPa；铝合金样品的杨氏模量为74.17 GPa；铜样品的杨氏模量为11
2.8 GPa。
2. 从实验得出的数据来看，强度高的材料杨氏模量也相应较高，例如钢的强度高于铝，铝的强度高于铜，其杨氏模量也呈现相应的高低排序。
3. 杨氏模量也与材料的密度有一定关系，密度较大的材料杨氏模量也相对较高，例如钢比铝的密度大得多，与上面的结论相符合。
4. 聚苯乙烯泡沫的杨氏模量较低，这与其特点有关，聚苯乙烯泡沫是一种非常轻便的泡沫材料，对于要求轻便的应用领域可以选择该材料，但需要注意杨氏模量较低的特点。
5. 玻璃纤维强化塑料的杨氏模量较高，这与其特点有关，玻璃纤维强化塑料是一种具有较强韧性和抗疲劳性的复合材料，所以在一些高强度、高韧性的领域很受欢迎。
6. 杨氏模量是材料的一项重要参数，在材料设计和选择过程中起到了重要作用，通过杨氏模量的测量可以更好地了解材料的性能，为产业升级和材料应用提供了可靠的技术支持。
综上所述，本实验测量出的各种材料的杨氏模量均符合物理学规律，实验结果可信可靠，具有一定的参考价值。
用拉伸法测金属丝的杨氏模量参考报告
用拉伸法测金属丝的杨氏模量参考报告一、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。
对于一根粗细均匀的金属丝，在其长度方向上施加拉力 F，金属丝会发生伸长，设其伸长量为ΔL，金属丝的原长为 L，横截面积为 S，则根据胡克定律，在弹性限度内，应力（F/S）与应变（ΔL/L）成正比，其比例系数即为杨氏模量 E，表达式为：＼E ＝＼frac{F}｛S} ＼times ＼frac{L}｛＼Delta L}＼2、光杠杆放大原理光杠杆是一个带有三个尖足的平面镜支架，前两尖足放在平台的横槽内，后尖足置于待测金属丝的测量端。
当金属丝受力伸长时，光杠杆的后尖足随之下降，镜面将发生偏转。
设镜面偏转角度为θ，光杠杆常数（前脚到后脚的垂直距离）为 b，从望远镜中看到的标尺刻度变化为Δn，则有：＼＼tan\theta ＼approx ＼theta ＝＼frac{＼Delta n}｛D} ＼＼＼Delta L ＝＼frac{b}｛2D} ＼Delta n ＼其中 D 为光杠杆镜面到标尺的距离。
三、实验仪器1、杨氏模量测定仪包括支架、待测金属丝、砝码托盘等。
2、光杠杆及望远镜尺组由光杠杆、望远镜和标尺组成。
3、游标卡尺用于测量金属丝的直径。
4、螺旋测微器用于更精确地测量金属丝的直径。
5、砝码若干个，用于对金属丝施加拉力。
四、实验步骤1、仪器调整（1）将杨氏模量测定仪放置在水平桌面上，调整底座螺丝使立柱铅直。
（2）调整光杠杆，使其前脚位于平台的沟槽内，后脚置于金属丝的测量端，镜面与平台垂直。
（3）调节望远镜，使其与光杠杆镜面等高，且望远镜光轴与镜面中心等高，目镜调焦看清十字叉丝，物镜调焦看清标尺刻度。
2、测量金属丝长度 L用米尺测量金属丝的原长 L，测量多次取平均值。
用拉伸法测量金属丝杨氏模量
4.用千分尺测d时，应先检验零点读数，并统计零点 误差。要求对不同位置处测6次。
思索题
1. 本试验中分别用了米尺、游标卡尺、螺旋测微 计以及光杠杆望远镜尺组系统四种测长仪器，试用 不拟定度理论阐明选择这些测量仪器旳原则。
2. 定量分析各被测量中哪一种量旳不拟定度对成 果影响最大。
砝码旳拉力： F mg
钢丝旳截面积： S 1 d 2
4
带入杨氏模量旳定义公式，可得：
Y
8mgLD
d 2 xA
仪器设备
试验内容
1.杨氏模量测定仪旳调整 2.光杠杆及望远镜尺组旳调整
（1）外观对准——调整光杠杆与望远镜、标尺中部在同一高 度上。 （2）镜外找像——缺口、准星、平面镜中标尺像．三者在一 条水平 线上。 （3）镜内找像 ——先调整目镜使叉丝清楚，再调整调焦钮 看清标尺像，直到忽视差为准。 （4）细调对零——或对准标尺像零刻线附近旳任一刻度线，
用拉伸法测量金属丝杨氏模量
1. 教学目的 2. 试验原理 3. 仪器设备 4. 试验内容 5. 数据处理 6. 注意事项 7. 思索题
教学目的
1 经过试验掌握杨氏模量旳物理概念及测量措施 （静力学拉伸法）
2 掌握用光杠杆法测量微小长度旳原理和措施
3 学会用逐差法和作图法处理试验数据
4 了解、学习从诸多测量中分析试验成果旳主要 误差起源
图，求出斜率k，再计算杨氏模量：
Y
8LD
d 2 xK
Hale Waihona Puke 意事项1.加减砝码时动作要平稳,勿使砝码托摆动。不然将 会造成光杠杆后足尖发生移动。并在每次增减砝码后， 等金属丝完全不晃动时才干读数.
2.在测量过程中，不能碰动各仪器。增长砝码时应 将砝码缺口交叉放置。（为何？）
拉伸法测杨氏模量实验报告
拉伸法测杨氏模量实验报告拉伸法测杨氏模量实验报告引言：拉伸法是一种常用的实验方法，用于测量材料的力学性能参数，其中杨氏模量是描述材料刚度的重要指标。
本实验旨在通过拉伸试验，测量不同材料的杨氏模量，并探讨拉伸过程中的力学行为。
实验目的：1. 了解拉伸法测量杨氏模量的原理和方法；2. 学习使用拉伸试验机进行拉伸试验；3. 掌握数据处理和结果分析的方法。
实验原理：拉伸试验是通过施加拉力使试样延长，测量应力与应变的关系，从而得到材料的力学性能参数。
杨氏模量是材料在线性弹性阶段的应力与应变之比，可以用来描述材料的刚度。
实验步骤：1. 准备工作：根据实验要求选择不同材料的试样，并进行标记；2. 安装试样：将试样放入拉伸试验机夹具中，确保试样处于垂直状态；3. 设定试验参数：根据试样的特性和实验要求，设定拉伸速度、试验温度等参数；4. 开始试验：启动拉伸试验机，施加拉力使试样开始延长；5. 记录数据：在试验过程中，记录拉力和延长量的变化，并计算应力和应变；6. 终止试验：当试样断裂或达到设定的延长量时，停止试验；7. 数据处理：根据记录的数据，绘制应力-应变曲线，并计算杨氏模量；8. 结果分析：比较不同材料的杨氏模量，分析影响杨氏模量的因素。
实验结果与讨论：通过实验测量得到的应力-应变曲线可以反映材料的力学行为，其中线性部分的斜率即为杨氏模量。
根据实验数据计算得到的杨氏模量可以用来比较不同材料的刚度，从而评估其力学性能。
在实验过程中，我们发现杨氏模量与材料的组织结构、晶粒大小、温度等因素有关。
例如，金属材料的杨氏模量通常较高，而聚合物材料的杨氏模量较低。
此外，温度的变化也会影响材料的力学性能，通常情况下，温度升高会导致杨氏模量的降低。
实验总结：本实验通过拉伸法测量了不同材料的杨氏模量，并对实验结果进行了分析和讨论。
通过实验我们了解了拉伸法的原理和方法，掌握了数据处理和结果分析的技巧。
实验结果表明，杨氏模量是描述材料刚度的重要参数，对于材料的力学性能评估具有重要意义。
用拉伸法测杨氏模量实验报告
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
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。
拉伸法测量金属杨氏模量-讲义
实验七拉伸法测量金属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。
当一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL（为微小变化量）时，F/S叫应力，即金属丝单位截面积所受到的力；ΔL/L叫应变，即金属丝单位长度所对应的伸长量；应力与应变的比叫弹性模量。
杨氏模量（Young's modulus），又称拉伸模量（tensile modulus）是沿纵向的弹性模量（elastic modulus or modulus of elasticity）。
除了杨氏模量以外，弹性模量还包括体积模量（bulk modulus）和剪切模量（shear modulus）等。
杨氏模量是工程设计上选用材料时常需涉及的重要参数之一，一般只与材料的性质和温度有关，与其几何形状无关。
杨氏模量的大小标志了材料的刚性，杨氏模量越大，越不容易发生形变。
实验测定杨氏模量的方法很多，如拉伸法、弯曲法和振动法（前两种方法属静态法，后一种属动态法）。
本实验是用拉伸法测定金属丝的杨氏模量，它提供了测量微小长度的方法，既有光杠杆法，也有显微镜法。
显微镜测量基本分2种：目镜分化测量和软件测量。
实验仪器兼具光杠杆法和显微镜法两种功能，后者采用软件测量方式，两种方法相互独立，实验时既可只采用其中一种方法，也可两种方法同时采用。
实验目的1. 学会用拉伸法测量金属丝的杨氏模量2. 理解光杠杆法测量微小伸长量的原理实验仪器ZKY-YM-3双法杨氏模量测量仪，主要包括实验架、光杠杆组件（含望远镜）、数码显微组件，以及数字拉力计、长度测量工具（包括卷尺、游标卡尺、螺旋测微器）、安装有专业测量软件的计算机，如图1所示。
1. 实验架实验架是待测金属丝杨氏模量测量的主要平台。
金属丝一端穿过横梁被上夹头夹紧，另一端被下夹头夹紧，并与拉力传感器相连，拉力传感器再经螺栓穿过下台板与施力螺母相连。
施力螺母通过旋转方式加力。
拉力传感器输出拉力信号通过数字拉力计显示金属丝受到的拉力值。
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。
用拉伸法测钢丝杨氏模量——实验报告
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。
拉伸法测量杨氏模量实验结论
拉伸法测量杨氏模量实验结论拉伸法测量杨氏模量实验结论拉伸法是一种常见的测量杨氏模量的实验方法。
在这个实验中，我们通过对材料在拉伸力作用下的变形程度进行监测，从而计算出杨氏模量。
经过多次实验的验证，我们得出以下结论：一、材料的杨氏模量和其成分相关材料的杨氏模量和其成分相关，不同的材料具有不同的杨氏模量。
例如，金属的杨氏模量通常比橡胶和塑料的杨氏模量高得多。
因此，在对不同材料进行测量时，需要对实验方法进行适当调整，以确保能够精确测量杨氏模量。
二、材料的形状和尺寸对杨氏模量的影响较小在拉伸实验中，材料的形状和尺寸对杨氏模量的影响较小。
因此，在进行实验时，可以选择不同形状和尺寸的材料进行拉伸测试。
但是，需要注意的是，材料的初始状态和样本的表面平整度对实验结果的影响是明显的，必须进行严格的控制。
三、拉伸速率会影响杨氏模量的测量拉伸速率会影响杨氏模量的测量。
例如，当拉伸速率过大时，材料受到的应力将超出其耐受极限，导致材料破坏。
因此，在实验时必须选择适当的拉伸速率，以确保能够准确测量杨氏模量。
四、杨氏模量与温度有关杨氏模量与温度有关，随着温度的升高，杨氏模量也会逐渐减小。
这是由于温度升高会导致材料的分子运动加剧，分子间距增大，从而导致材料的弹性减小，杨氏模量也随之减小。
因此，在实验中需要注意材料的温度，并选择适当的温度进行测试。
总结：通过拉伸法测量杨氏模量的实验，我们得出了一些结论。
材料的材质和成分、形状和尺寸、拉伸速率和温度等因素都会对杨氏模量的测量产生影响，在进行实验时需要对这些因素进行适当控制。
这些结论可以为我们更好地理解物质弹性性质及其应用提供指导。
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。
用拉伸法测量杨氏模量
用拉伸法测量杨氏模量杨氏模量是衡量材料刚性和弹性的物理量，它反映了材料在外力作用下的弹性变形程度。
杨氏模量的测量方法有很多种，其中比较常用的是拉伸法。
本文将介绍拉伸法测量杨氏模量的基本原理、实验步骤和注意事项。
拉伸法是指在一定长度下，施加一定的拉力，使试样产生弹性变形，通过比较拉力与变形量的关系，求出杨氏模量。
拉伸法测量杨氏模量的基本原理如下：1.试样的加载要把试样张紧，对其施加外力，使其自由伸长，当达到一定伸长量时，记录此时施力调整的数值。
2.平衡状态确定实验过程中，需要使用杆秤和千分表等测量装置，调整至平衡状态，确定压强。
3.应力状态计算记录施力调整的数值和试样跨度长度等数据，从而计算出试样的应力状态。
4.应变量计算测量试样的长度和伸长量，从而计算变形量，即计算应变量。
5.杨氏模量计算根据杨氏模量的定义公式，通过计算应力和应变数据，求得杨氏模量的数值。
1.准备试样按照一定规格制备试样，保证规格、尺寸和光洁度等条件符合实验要求。
2.安装实验设备安装并调整好实验设备，包括万能试验机或拉伸试验机、杆秤、千分表等。
3.取样使用剪刀或者车床将制备好的试样取下，放置在夹具上，并加紧，避免试样发生位移。
4.进行加载使用万能试验机或拉伸试验机施加负载，使试样发生线性弹性变形，并记录此时的施力调整数值。
5.计算应力状态通过记录施力调整的数值和试样跨度长度等数据，计算出试样受力状态下的应力状态。
6.测量变形量使用千分表和激光光电测长度仪等测量设备，记录试样长度和伸长量，计算出试样的应变量。
7.计算杨氏模量通过应力和应变量数据的计算，可以得出杨氏模量的数值。
1.试样的表面处理要保证试样表面光洁度和平整度，否则将会影响实验结果，导致实验数据不准确。
2.试样夹持需要严格控制试样的加工质量，并采用合适的夹具加固，避免对试样造成损伤。
3.测试范围的选取在实验过程中，需要控制施力的范围，避免超出试样的受力极限范围，导致试样发生破坏。
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。
拉伸法测杨氏模量
拉伸法测杨氏模量引言杨氏模量是材料力学性质的一个重要参数，用于描述材料的刚度和弹性。
测量杨氏模量的方法有多种，其中拉伸法是一种常用且简便的方法。
本文将介绍拉伸法测杨氏模量的原理、步骤和注意事项。
一、拉伸法测杨氏模量的原理拉伸法测杨氏模量基于胡克定律，即应力与应变成正比。
当一根试样在受到外力拉伸时，试样会发生弹性变形，即产生应变。
根据胡克定律，应力与应变之间的关系可以表示为：应力 = 弹性模量× 应变其中，弹性模量即为杨氏模量，表示材料单位面积内受到的拉应力与相应的应变之比。
二、拉伸法测杨氏模量的步骤1. 准备试样：选取具有代表性的试样，通常为长条形，尺寸要符合标准要求。
试样表面应平整光滑，以保证测试结果的准确性。
2. 安装试样：将试样固定在拉伸机上，确保试样受力均匀，不出现偏斜。
3. 施加载荷：通过拉伸机施加恒定的拉力，开始进行试验。
在试验过程中，应记录下拉力与试样长度的关系，以便后续计算。
4. 测量应变：利用应变计或拉伸计测量试样的应变，应力可以通过拉力除以试样的横截面积得到。
5. 绘制应力-应变曲线：将测得的应力和应变数据进行统计和处理，绘制应力-应变曲线。
6. 计算杨氏模量：根据应力-应变曲线，通过线性回归等方法，计算出杨氏模量的数值。
三、拉伸法测杨氏模量的注意事项1. 试样的尺寸和形状应符合标准要求，以避免测试结果的误差。
2. 试样在安装过程中应固定得牢固稳定，以免在测试过程中发生偏斜或位移。
3. 在施加载荷时，要保持恒定的拉力，避免产生非线性的应力-应变关系。
4. 测量应变时，应使用准确可靠的测量仪器，并注意校准和标定。
5. 绘制应力-应变曲线时，要注意数据的准确性和可靠性，排除异常数据的影响。
6. 在计算杨氏模量时，要选择合适的方法和模型，并进行统计学处理，以提高结果的准确性和可靠性。
结论拉伸法是一种常用且有效的测量杨氏模量的方法。
通过施加恒定的拉力，测量试样的应变，可以得到杨氏模量的数值。
实验01：拉伸法测杨氏模量
光杠杆的原理与应用
实验目的
拉伸法测量杨氏模量 熟悉几种常见的测长工具 掌握光杠杆放大法测微原理 了解逐差法，巩固作图法
杨氏模量的定义
形变：弹性形变和剩余（塑性）形变。 应变：单位长度伸长量：ΔL/L。 应力：单位面积的受力：P/A。 在弹性限度范围内，二者成正比：
观察现象与测量数据
先观察基本现象和可能产生的误差来源。 测量钢丝在不同荷重下的伸长量。 合理选择工具测量其余物理量。
如何处理其余的物理量
P：由砝码产生，单个质量为1kg D：卷尺，精确到1cm L：钢丝原长，钢直尺，精确到1mm b：游标卡尺，精确到0.02mm ρ：直径，千分尺，精确到0.01mm 其中只有ρ需要多次测量
E
8LDP
2
b S
SE
( E
)2
S
2
( E )2 (S )
S2S
仪E
(E )2 L
2仪L
( E )2 D
2仪D
(E )22仪Biblioteka (E )2 b2仪b
( E )2 (S )
2 仪( S
)
U
S
2 E
2仪E
E E U （单位）
P E L E P L
A
L
A L
光杠杆示意图
S2 S1 2
L b S2 S1 D
L b S 2D
2
E
8DPL
2b S
测量前的调节工作
粗调：支架铅直，望远镜的高度，光杠镜 垂直，望远镜与标尺对称分立，用准星找 到标尺像。
细调：旋转目镜至看清叉丝，调焦至看清 标尺像，消视察，调整标尺高度。
大学物理实验：用拉伸法测杨氏模量
大学物理实验：用拉伸法测杨氏模量
杨氏模量是描述弹性体受到拉伸作用后的拉伸模量，在经典力学中被称为弹性模量。
它是由日本物理学家坂口俊彦教授发现的，他研究表征材料受外力作用后拉伸变形，推断出杨氏模量的值，它可以用来描述材料的弹性特性，是工程应用中不可或缺的一个指标。
大学物理实验——用拉伸法测杨氏模量，是测量各种材料的弹性模量的常用方法。
拉伸法测杨氏模量，首先需要准备测试装置，将样品拉伸到一定位移和体积，然后以固定的速度拉伸，测量拉伸时样品的变形量，并以此来计算杨氏模量。
实验流程如下：
1、安装样品：选择测试材料，并顺次按照实验要求固定、支撑样品；
2、给样品应力：用仪器给样品加上有限的应力，使其发生拉伸；
3、拉伸形变的测量：此时拉伸应变（即变形量）会随着拉伸时间的延长而增加，需要不断记录下此过程中的应力和应变；
4、计算杨氏模量：根据实验测量得出的应力应变关系，可以计算出杨氏模量；
5、计算材料的弹性物理性质：通过计算出的线性应力应变关系，可以计算出材料的弹性物理性质，如泊松比。
测量杨氏模量的拉伸法是常用的测试方法，实验过程要求实验者精确操作，确保测量的精度。
实验室也需要有具备较为高精度的拉伸测试仪器，以及针对不同材料的拉伸测试安装环境。
要想获得准确的测试结果，实验过程中需要独立操作，确保过程中每步操作的准确性，以确保采集的实验数据和测试结果的可靠性。
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。
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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。
测出L、D、b、d各量和一定为F作用力下的，代入上式即可间接测得金属丝的杨氏模量。
过程简述
<一> 仪器调整
1、杨氏弹性模量测定仪底座调节水平；
2、平面镜镜面放置与测定仪平面垂直；
3、将望远镜放置在平面镜正前方1.6-2.0m左右位置上；
4、粗调望远镜：将镜面中心、标尺零点、望远镜调节等高,望远镜的缺口、准星对准平面镜中心，并能在望远镜外看到尺子的像；
5、调节物镜焦距能看到尺子清晰的像，调节目镜焦距能清晰的看到叉丝；
6、通过调节使叉丝对齐零刻线。
<二>测量
；
1、记下无挂物时刻度尺的读数n
；
2、依次挂上1kg的砝码，7次，计下n
i
3、依次取下1kg的砝码，7次，计下n
’；
i
4、用钢卷尺测量出金属丝的长度L（两卡口之间的金属丝）、镜面到尺子的距离D；
5、用游标卡尺测量出光杠杆杆臂长度b、用螺旋测微器测量出金属丝直径d。
【二】实验数据处理：
1.金属丝直径d=(d
1+d
2
+d
3
+d
4
+d
5
+d
6
) 6
=(0.711+0.714+0.703+0.712+0.715+0.714) 6
=0.7115mm
2. 金属丝的杨氏模量Y=
=
=1.18511011N/m2
【三】误差计算：
d的A类不确定度S d=
=
=1.996mm
d的B类不确定度
仪
=2.309mm
的A类不确定度 S =
（）
=0.718mm
,L,D的B类不确定度u=u L=u D=
仪
=0.289mm
F,L,D,b的A类不确定度均为0
F的B类不确定度
b的B类不确定度
合成不确定度：
mm
由于F,L,D,b的A类不确定度均为0
mm
=2.853%
N/m2
【四】实验结果表达：
总结：
实验测量时，多次测量的算术平均值最接近于真值。
但是简单的求一下平均还是不能达到最好的效果，我们多采用逐差法来处理这些数据。
有实验结果可以看出，本实验误差较小。
思考题：
1.光杠杆镜尺法利用了什么原理,有什么优点?
原理：利用两个三角形相似原理，一个小三角形，一个大三角形，前者对应微小长度变化，后者是放大后的长度变化。
涉及定律有光反射定律，光的直线传播，三角计算。
优点：可以测量微小长度变化量。
提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离b，可以提高灵敏度，因为光杠杆的放大倍数为2D/b；增大反射镜与接手屏间的距离同时缩短光杠杆脚的距离。
2.开始就在望远镜中寻找标尺的像很难找到，为什么?望远镜调节到怎样的情况才算调节好了?
望远镜是把远处的物体拉近了再放大，视角变小了，所以一开始不容易找到。
将望远镜和标尺照明器分别固定在望远镜直横尺基座杆上。
且保证望远镜的镜头端面与标尺照明器的刻度相平行。
同时目测使望远镜的高度和平面反光镜的高度基本在同一水平面上。
3.金属丝各个伸长变化量n,是如何得到的?
通过光杠杆测量与计算得到。
得到的△n ,该方法有什么优点?
4.用什么方法处理从
i
逐差法。
优点：充分利用测量数据，提高实验数据的利用率，减小随机误差的影响，另外也可减小实验中仪器误差分量，具有对数据取平均的效果,可及时发现差错或数据的分布规律,及时纠正或及时总结数据规律
【五】误差讨论：
1.误差主要取决于金属丝的微小变化量和金属丝的直径，由于平台上的圆柱形卡头上下伸缩存在系统误差，用望远镜读取微小变化量时存在随机误差。
2.实验测数据时，由于砝码的摇晃使得金属丝没有绝对静止，读数时存在随机误差。
3.测量金属丝直径时，由于存在椭圆形，故测出的直径存在系统误差和随机误差。
4.测量D时米尺没有拉水平，测量L时米尺没有铅垂导致误差存在。
5.测量D时，由于作垂线没有完全的垂直，导致D的测量存在误差。