大学物理实验讲义实验10杨氏模量的测定
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实验 1 拉伸法测量杨氏模量杨氏弹性模量 (以下简称杨氏模量 )是表征固体材料性质的重要的力学参量，它反映材 料弹性形变的难易程度，在机械设计及材料性能研究中有着广泛的应用。
其测量方法有静 态拉伸法、悬臂梁法、简支梁法、共振法、脉冲波传输法，后两种方法测量精度较高；本 实验采用静态拉伸法测量金属丝的杨氏模量，因涉及多个长度量的测量，需要研究不同测 量对象如何选择不同的测量仪器。
【实验目的】1. 学习用静态拉伸法测量金属丝的杨氏模量。
2. 掌握钢卷尺、螺旋测微计和读数显微镜的使用。
3. 学习用逐差法和作图法处理数据。
4. 掌握不确定度的评定方法。
【仪器用具】杨氏模量测量仪（包括砝码、待测金属丝）、螺旋测微计、钢卷尺、读数显微镜【实验原理】1. 杨氏模量的定义本实验讨论最简单的形变——拉伸形变，即棒状物体 (或金属丝 )仅受轴向外力作用后 F L 的伸长或缩短。
按照胡克定律：在弹性限度内，弹性体的应力与应变成正比。
SL设有一根原长为l ，横截面积为 S 的金属丝 （或金属棒） ，在外力 F 的作用下伸长了 L ，则根据胡克定律有FL E( ) SL式中的比例系数E 称为杨氏模量，单位为 Pa （或 N · m（1-1）–2）。
实验证明，杨氏模量E 与外力 F 、金属丝的长度 L 、横截面积 S 的大小无关，它只与制成金属丝的材料有关。
若金属丝的直径为 d ，则12Sd ，代入（ 1-1）式中可得44FLE（1-2）2d L（1-2）式表明，在长度、直径和所加外力相同的情况下，杨氏模量大的金属丝伸长量较小，杨氏模量小的金属丝伸长量较大。
因此，杨氏模量反映了材料抵抗外力引起的拉伸（或压缩）形变的能力。
实验中，测量出F、L、d、L 值就可以计算出金属丝的杨氏模量 E 。
2.静态拉伸法的测量方法测量金属丝的杨氏模量的方法就是将金属丝悬挂于支架上，上端固定，下端加砝码对金属丝F ，测出金属丝的伸长量L ，即可求出E。
《杨氏模量测定实验》PPT课件
8
2021/4/27
杨氏弹性模量测定仪的调节
5. 调节望远镜目镜调焦旋钮，直至在望远镜中能 看清叉丝。
金属丝
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2021/4/27
皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、 心、肺、肾等多脏器严重损害的， 全身性疾病，而且不少患者同时 伴有恶性肿瘤。它的1症状表现如 下：
1、早期皮肌炎患者，还往往 伴有全身不适症状，如-全身肌肉 酸痛，软弱无力，上楼梯时感觉 两腿费力；举手梳理头发时，举 高手臂很吃力；抬头转头缓慢而 费力。
vi (li4 li ) (li4 li )
li+4 – li
4 1.000
li+4 – li
U rl
(li4 li ) (li4 li ) n(n 1)
2
/ (li4 li )
15
2021/4/27
uA
(di d)2 n(n 1)
Ud
u
2 A
uB2
d
uB 0.004
18
2021/4/27
Company Name
同济大学物理系 普通物理实验室
19
3. 用钢皮尺测量光杠杆镜面到标尺距离D。 4. 用米尺测量金属丝上下两夹头间金属丝长度L。 5. 用螺旋测微计测量金属丝直径d，测量5次取平均。
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2021/4/27
实验内容
6. 用直尺测量光杠杆前尖脚到两后尖脚的连线的垂 直长度K。
7. 用直线图解法处理实验数据，计算金属丝的杨氏 弹性模量：用逐差法处理实验数据，给出金属丝 杨氏弹性模量的标准形式。
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2021/4/27
实验内容
1. 在金属丝下端先挂若干砝码（1kg）。使金属丝完全 伸直（此砝码不计入所加作用力mg之内）。此时望 远镜读数砝码，望远镜读数为Xi' (i=1,2,3....7)。然后将砝码逐次减少1.000kg，相应望 远镜读数为Xi'' 。取对应于同一荷重下两次读数的 平均值Xi＝（Xi' ＋Xi'' ）/2。
大学物理实验报告-杨氏模量的测量
得分教师签名批改日期深圳大学实验报告课程名称：大学物理实验（一）实验名称：实验杨氏模量的测量学院：物理科学与技术学院专业：物理学（师范）课程编号：2118008004组号：16 指导教师：报告人：学号：实验地点科技楼904实验时间：20 年05 月23 日星期一实验报告提交时间：20 年05 月30 日1、实验目的_____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ 2、实验原理_____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________3、实验仪器仪器名称组号型号量程△仪4、试验内容与步骤_____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5、数据记录金属丝长度 )__(_______________________cm L ±= 光杠杆与镜尺组距离 )_(____________________cm D ±= 光杠杆常数 )(______________________mm b ±= 表一螺旋测微计零点读数：___________ 次数 1 2 34 5 平均值 零点修正值 dd ∆)(___________________mm d d ±=∆± 表二金属丝长度变化记录 I )(g F)(cm r i)(cm r i '平均r1 2 3 4 5 6 7 8用逐差法处理数据，将表中I 相差为4的两个i r 值相减，得到相当于每加1280g 的四次测量数据： 表三151r r l += 262r r l -= 373r r l -= 484r r l -=l 1 2 3 4 平均值 i ll∆i6、数据处理计算杨氏模量E及误差E∆，写出结果表示7、思考题（1）各种不同长度用不同仪器测定，是如何考虑的？为什么？（2）本实验中哪一个量的测量误差相对结果影响最大？试作具体讨论。
杨氏弹性模量的测定
F Y L
S
L
（1）
式中：Y是杨氏模量。
Y
FgL S L
4FL
d 2L
（2）
式中：d是钢丝的直径。
二、实验原理
2、 微小伸长量的测量原理 在（2）中， △L是一个微小的量，可采用光杠
杆法进行测量。
二、实验原理
当钢丝在外力F作用下发生微小变化△L时，平面 反射镜面发生偏转，转角为θ。从望远镜中看到的是 标尺刻度 经平面反射镜形成的像，像相对平面镜转 动了2θ，对应的距离为 △n。
钢丝的直径d
次数
1
2
3
4
5
6 d (mm)
di (mm)
di d (mm)
四、实验内容
外力与标尺读数
序号
0
1
2
3
4
5
6
7
m（kg）
加砝码
n
减砝码
n
n
五、实验注意事项
1、加减砝码时一定要轻拿轻放，切勿压断钢丝。 2、使用千分尺时只能用棘轮旋转。 3、用钢卷尺测量标尺到平面镜的垂直距离时，尺面 要放平。 4、杨氏模量仪的主支架已固定，不要调节主支架。 5、测量钢丝长度时，要加上一个修正值，是夹头内 不能直接测量的一段钢丝长度。
望远镜内部结构图
三、实验仪器
光杠杆
钩码
拉伸仪底座 调节螺钉
四、实验内容
1、用钢卷尺测钢丝原长L。 2、用螺旋测微器测钢丝直径d，在钢丝上、中、下 三个部位两个正交方向共测6次。
四、实验内容
3、用钢卷尺测标尺到平面镜（光杠杆两前足所在 的沟槽）的距离 R。 4、用钢卷尺测光杠杆常数 b。
B
b
A
C
大学物理实验杨氏模量课件
实验 杨氏弹性模量的测定(拉伸法)实验报告【实验目的】1.学会用拉伸法测量金属丝的杨氏模量；2.掌握光杠杆法测量微小伸长量的原理；3.掌握各种测量工具的正确使用方法；4.学会不确定度的计算和结果的正确表达方法。
【实验仪器】ZKY-YM 数显近距转镜式杨氏模量仪、薄膜标尺、钢卷尺、游标卡尺、螺旋测微器(千分尺)等。
【实验原理】设金属丝的原长为L ，横截面积为S ，沿长度方向施力F 后，其长度改变L ∆，则金属丝单位面积上受到的垂直作用力S F=σ称为正应力，金属丝的相对伸长量L L ∆=ε称为线应变。
实验结果指出，在弹性范围内，由胡克定律可知物体的正应力与线应变成正比，即：εσ⋅=E （4.4.1） 或LL E S F ∆⋅= （4.4.2） 比例系数E 即为金属丝的杨氏模量，它表征材料本身的性质，E 越大的材料，要使它发生一定的相对形变所需要的单位横截面积上的作用力也越大。
由式（4.4.2）可知：LL SF E //∆=（4.4.3） 对于直径为d 的圆柱形金属丝，其杨氏模量为：L d m gL L L d m g L L S F E ∆=∆⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆=224/41///ππ （4.4.4）光杠杆放大原理实验过程中D >>L ∆，所以θ甚至θ2会很小。
从几何关系中可以看出，当H Ox ≈2，且θ2很小时有：θθ2,⋅≈∆⋅≈∆H x D L故有： L D Hx ∆⋅=∆2 （4.4.5）其中DH 2称作光杠杆的放大倍数，H 是平面镜转轴与标尺的垂直距离。
仪器中H >>D ，这样一来，便能把一微小位移L ∆放大成较大的容易测量的位移x ∆。
将式（4.4.5）代入式（4.4.4）得到：x D d mgLH E ∆⋅=182π （4.4.6）如此，可以通过测量式（4.4.6）右边的各参量得到被测金属丝的杨氏模量，式中各物理量的单位取国际单位。
测量工具1.调节实验架实验前应保证上下夹头均夹紧金属丝，防止金属丝在受力过程中与夹头发生相对滑移，且平面镜能自由转动。
《杨氏模量测量实验》课件
详细描述
杨氏模量是描述材料在弹性限度内应力与应变之间关系的物理量，反映了材料 抵抗形变的能力。通过本实验，学生应能深入理解杨氏模量的定义和物理意义 ，了解其在材料科学中的重要性。
学习杨氏模量的测量方法
总结词
掌握杨氏模量的测量原理和实验方法
详细描述
本实验将学习通过拉伸法测量杨氏模量的原理和实验方法，包括测量材料的应力 、应变、长度等参数，以及如何根据实验数据计算杨氏模量。学生应能掌握杨氏 模量的测量流程和相关仪器的使用方法。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
05
实验总结与建议
实验总结
01 02
实验目的达成情况
通过本次实验，学生们成功地测量了金属丝的杨氏模量，验证了胡克定 律在金属丝中的适用性。实验结果与理论值基本一致，表明实验目的已 基本达成。
实验原理理解
通过实验操作，学生们加深了对胡克定律和杨氏模量概念的理解，能够 更好地将理论知识与实践相结合。
实验原理
掌握杨氏模量的计算公 式，了解实验中涉及的 物理量及其相互关系。
实验器材
准备实验所需的器材， 如支架、砝码、钢丝、
尺子等。
安全注意事项
了解实验中可能存在的 安全隐患，确保实验安
全进行。
实验操作流程
01
02
03
04
钢丝的安装与调整
将钢丝固定在支架上，调整钢 丝的长度和张力，确保钢丝处
于水平状态。
砝码悬挂与测量
按照实验要求悬挂砝码，并使 用尺子测量钢丝的伸长量。
数据记录
详细记录实验过程中测量的数 据，包括砝码质量、钢丝伸长
测定杨氏模量的实验报告
一、实验目的1. 理解杨氏模量的概念及其在材料力学中的重要性；2. 掌握杨氏模量的测定方法，包括实验原理、实验步骤和数据处理；3. 培养学生严谨的实验态度和实际操作能力。
二、实验原理杨氏模量（E）是描述材料在弹性范围内应力与应变成正比关系的物理量，其定义式为：E = σ/ε，其中σ为应力，ε为应变。
本实验采用拉伸法测定杨氏模量，实验原理如下：1. 将金属丝固定在拉伸试验机上，一端固定，另一端施加拉伸力；2. 测量金属丝的原始长度L0和受力后的长度L；3. 计算金属丝的伸长量ΔL = L - L0；4. 根据胡克定律，在弹性范围内，应力σ与伸长量ΔL成正比，即σ = Eε；5. 由上述公式，可得杨氏模量E = σΔL/(L0A)，其中A为金属丝的横截面积。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：杨氏模量测定仪、光杠杆、望远镜、标尺、千分尺、游标卡尺、米尺、砝码、金属丝等；2. 实验材料：金属丝（长度约1米，直径约0.1毫米）。
四、实验步骤1. 准备实验仪器，检查设备是否完好；2. 将金属丝固定在杨氏模量测定仪的支架上，调整支架使金属丝铅直；3. 使用游标卡尺测量金属丝的直径d，计算横截面积A = πd²/4；4. 将金属丝一端固定在支架上，另一端连接到拉伸试验机；5. 在金属丝上施加一定的拉伸力，观察并记录金属丝的原始长度L0；6. 拉伸金属丝至一定长度，记录受力后的长度L；7. 重复步骤5和6，进行多次测量，以减小误差；8. 计算金属丝的伸长量ΔL和杨氏模量E。
五、数据处理与结果分析1. 将实验数据整理成表格，包括金属丝的直径、原始长度、受力后的长度、伸长量和杨氏模量；2. 计算每组数据的平均值，以减小误差；3. 分析实验结果，与理论值进行比较，探讨误差来源。
六、实验结论1. 通过本实验，成功测定了金属丝的杨氏模量；2. 实验结果表明，本实验测得的杨氏模量与理论值基本一致；3. 实验过程中，操作规范，数据处理合理，误差在可接受范围内。
大物实验：杨氏模量的测量
大物实验：杨氏模量的测量一、实验目的1、了解杨氏模量的含义和测量方法；3、加深对杨氏模量的理解。
二、实验原理杨氏模量（Young's modulus）是一种物理量，是指当一个体材料受到外力作用时，单位面积的形变量跟应力之间的比值。
杨氏模量可以表示物质的抗拉性能，即材料的硬度程度。
杨氏模量的单位为Pa。
简支梁法测杨氏模量是一种常用的方法。
简支梁法是由一根粗细不等、直径较细的金属棒组成的梁所构成的。
将梁的一端固定在墙上或者支架上，然后在另一端施加力，使梁发生形变，通过形变量和力的比值即可求出杨氏模量。
三、实验器材简支梁实验仪、扭簧力计、数显卡尺、螺旋测微计、铜棒。
四、实验步骤1、利用数显卡尺测量铜棒的直径，并取三个不同的位置测量直径三次，取平均值。
2、在杆上找到距离悬臂梁近端约10mm的位置，划记一直线标志点，作为吊钩的位置。
3、悬臂梁的长度为L=600±1mm，悬臂端孔径d=5±0.5mm，厚度为t=1.1±0.1mm，距板端口1.5±0.5mm。
4、将悬臂梁的吊钩和板端口的弹簧接触，记录下板端口高度h0。
5、在悬臂梁的自由端挂上10kg（98N）扭簧力计，并记录下该处悬臂端朝下的挠度h1。
7、取下60kg（588N）扭簧力计，安装螺旋测微计，测量钢杆直径，计算出实际长度L。
8、通过公式E=FL3/3bt3δ，计算出杨氏模量E。
五、实验结果根据实验数据测量得到，每次测量铜棒的直径数据分别是：6.75mm、6.76mm、6.81mm，平均值为6.77mm。
在吊钩位置，板端口高度为h0=447.190mm。
六、实验分析1、在进行实验前，要对测量仪器进行准确校对，尽量使得实验得到的数据更准确。
2、在进行实验时，要注意仪器的使用和观察样品的状态，及时纠正一些偏差或者错误。
3、本次实验所测得的杨氏模量值比较接近铜的范围，说明实验结果较为准确，并符合铜材料的特性。
杨氏模量实验讲义.docx
杨氏栈量的测量卖脸讲义测量金属丝的杨氏模量力作用于物体所引起的效果之一是使受力物体发生形变，物体的形变可分为弹性形变和塑性形 变。
固体材料的弹性形变又可分为纵向、切变、扭转、弯曲，对于纵向弹性形变可以引入杨氏模量 来描述材料抵抗形变的能力。
杨氏模量是表征固体材料性质的一个重要的物理量，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。
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）。
当前更多的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。
本仪器采用光杠杆法。
实验目的1.学会用拉伸法测量金属丝的杨氏模量 2.掌握光杠杆法测量微小伸长量的原理 3.掌握各种测量工具的正确使用方法 4.学会用逐差法或最小二乘法处理实验数据 5. 学会不确定度的计算方法，结果的正确表达实验原理杨氏模量的定义设金属丝的原长为乙横截面积为S,沿长度方向施力F 后，其长度改变△厶，则金属丝单位面积 上受到的垂直作用力“F/S 称为正应力，金属丝的相对伸长量戸△£/厶称为线应变。
实验结果指出，在 弹性范围内，由胡克定律可知物体的正应力与线应变成正比，即：a=E £（1）或—=£•— （2） S L比例系数£即为金属丝•的杨氏模量（单位：Pa 或N/m 2）,它表征材料本身的性质，E 越犬的材料, 要使它发生一定的相对形变所需要的单位横截面积上的作用力也越大。
由式（2）可知：(3)对于直径为d 的圆柱形金属丝，其杨氏模量为:式中厶（金属丝原长）可由卷尺测量，d （金属幺纟直径）可用螺旋测微器测量，F （外力）可由 实验中数字拉力计上显示的质量加求出，即尸=〃农（g 为重力加速度），而△厶是一个微小长度变化（mm 级）。
针对△厶的测量方法，本实验仪采用光杠杆法。
8.杨氏模量实验讲义
【实验名称】杨氏模量的测量【实验目的】1.测定金属丝的杨氏弹性模量.2.掌握光杠杆镜尺法测定长度微小变化的原理,学会具体的测量方法.3.学习处理实验数据的两种方法:图解法和逐差法.【实验原理】1. 金属丝受外拉力作用,会有伸长,且遵从虎克定律,有LL S mg Y ∆= 其中,Y:杨氏弹性模量 mg:外力 S:金属丝横截面积L:金属丝长度 △L:金属丝伸长量2.光杠杆镜尺法测微原理如图1,该系统利用镜子放大微小变化,从而达到测微效果.结合虎克定律及光杠杆镜尺法,可得杨氏弹性模量为其中,L:金属丝原长 D:镜面到标尺的垂直距离 S:金属丝截面积 K:光杠杆前足到两后足连线的垂直距离 m ∆:单个砝码质量l ∆:加/减单个砝码时，标尺读数变化量LDgSK 均为常量,l m ∆∆/由图解法和逐差法求出图1. 拉伸法测量杨氏弹性模量原理图标尺l m sk LDg Y ∆∆=2【实验仪器及器材】杨氏模量测定仪(如图M-4-3),调节方法如下:1.调节光杠杆与望远镜在同一高度,光杠杆镜面尽可能铅直.2.在望远镜外侧寻找光杠杆镜面上标尺的象(如看不到,应调节镜面方位和移动测定仪的位置)3.移动望远镜,使其缺口与准星大致对准标尺的像.4.调节望远镜目镜,使观察到的十字叉丝清晰.5.调节望远镜调焦手轮,先观察到镜子，再观察到标尺，使观察到的标尺读数与十字叉丝均清晰而无视差.【实验内容及步骤】1.调节测定仪,使支架铅直.2.在金属丝下端先挂一负载(如2千克),使金属丝完全拉直,此负载为初始负载,不计入作用力内.3.用带有卡具的米尺量出金属丝长度L.4.在不同位置，用螺旋测微计测10次金属丝直径d,取平均值.5.安装光杠杆,调节望远镜,记录望远镜读数x0,逐渐增加砝码到9×0.500kg,每次增加0.500kg,记录望远镜读数x i’,再逐渐减少砝码,记录望远镜读数,则x i=0.5(x i’+ x i’’)6.用钢皮尺测量光杠杆镜面到标尺的距离D7.用游标卡尺测量光杠杆前足到后两足连线的垂直长度K.【数据处理】（１）设计数据表格，正确记录原始测量数据。
大学物理实验杨氏模量实验报告
大学物理实验杨氏模量实验报告大学物理实验杨氏模量实验报告引言杨氏模量是描述材料刚性和弹性性质的重要物理量，对于材料的力学性能研究具有重要意义。
本实验旨在通过杨氏模量实验，探究不同材料的刚性和弹性特性。
一、实验目的本实验的主要目的是测量不同材料的杨氏模量，了解材料的力学性质，培养学生动手实践和数据处理的能力。
二、实验原理杨氏模量是描述材料在弹性变形时所表现出的刚性程度的物理量。
实验中，我们使用悬臂梁法测量杨氏模量。
悬臂梁法是通过在一段材料上施加一个垂直力，使其发生弯曲，然后测量弯曲后的梁的形变，从而计算出杨氏模量。
三、实验器材和试样1. 实验器材：弹簧测力计、千分尺、游标卡尺、天平等。
2. 试样：我们选择了不同材料的试样，包括金属材料（如铜、铝）、塑料材料（如聚乙烯、聚氯乙烯）等。
四、实验步骤1. 准备工作：根据实验需要，准备好所需的试样和实验器材。
2. 测量试样的长度、宽度和厚度，并计算出试样的截面积。
3. 将试样固定在支架上，并在试样的一端施加一个垂直向下的力。
4. 使用弹簧测力计测量施加在试样上的力，并记录下数据。
5. 测量试样在施加力后的长度变化，并记录下数据。
6. 根据实验数据，计算出试样的应变和应力。
7. 根据应变和应力的关系，计算出杨氏模量。
五、实验结果与分析通过实验测量得到的数据，我们可以计算出各个试样的杨氏模量，并进行比较和分析。
实验结果表明，不同材料的杨氏模量存在较大差异，金属材料的杨氏模量普遍较大，而塑料材料的杨氏模量较小。
这与材料的分子结构和内部结构有关，金属材料的结构更加紧密，分子之间的结合力较强，因此其刚性和弹性性质更好。
六、实验误差及改进措施在实验中，由于实验器材的精度和实验操作的技巧等因素，可能会导致实验结果存在一定的误差。
为了减小误差，我们可以采取以下改进措施：1. 提高实验器材的精度，选择更加准确的测量仪器。
2. 重复实验，取多次测量数据的平均值，以减小随机误差。
大学物理实验-杨氏模量[精编文档]
![大学物理实验-杨氏模量[精编文档]](https://img.taocdn.com/s3/m/f037092aff4733687e21af45b307e87101f6f8df.png)
实验内容和步骤
2、观察金属丝伸长变化
逐次加360g砝码，在望远镜中读计对应 标尺的位置，共7次；然后将所加砝码逐 次去掉（每次减360g），并读取相应读 数。
实验内容和步骤
3、测量金属丝长度L、平面镜与竖尺之间的距离D， 金属丝直径d，光杠杆常数b。
(1)用钢卷尺测量L和D
(2)在钢丝上选不同部位用螺旋测微计测量d
E
8FLD
d 2bl
报告要求
2、计算△E：测量结果的相对不确定度
E F 2 L 2 D 2 2d 2 l 2 N % E F L D d l
E E E
3、规范表示测量结果
0.683
E N% E
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
L bl 2D
光杠杆的作用在于将微小的伸长量L放大为竖
尺上的位移l。 l 叫ΔL 的光杠杆放大量
l 2D
L b
叫光杠杆放大率
l
△L
θ
b
θ θ
D
光杠杆放大原理图
E FL SL
d 2
S 4
L bl 2D
E
FL SL
FL
d 2 bl
8FLD
d 2bl
4 2D
尺读望远镜组：
测量时，望远镜水平 地对准光杠杆镜架上 的平面反射镜，经光 杠杆平面镜反射的标 尺虚象又成实象于分 划板上，从两条视距 线上可读出标尺像上 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、
物理实验：杨氏模量的测量,杨氏模量的测定
物理实验：杨氏模量的测量,杨氏模量的测定591up随身学任何物体在外力作用下都会发生形变，当形变不超过某一限度时，撤走外力之后，形变能随之消失，这种形变称为弹性形变。
如果外力较大，当它的作用停止时，所引起的形变并不完全消失，而有剩余形变，这称为塑性形变。
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，是工程技术中常用的参数之一。
-杨氏模量的测定【实验目的】(1)学会用光杠杆放大法测量微小长度的变化量。
(2)学习测定金属丝杨氏弹性模量的一种方法。
(3)学习用逐差法处理数据。
【实验仪器】杨氏弹性模量测量仪支架、光杠杆、祛码、千分尺、钢卷尺、标尺等。
【实验原理】在形变中，最简单的形变是柱状物体受外力作用时的伸长或缩短形变。
【实验内容】1.杨氏模量仪的调整(1)调节杨氏模量仪三角底座上的调整螺丝，使立柱铅直。
(2)将光杠杆放在平台上，两前足放在平台前面的横槽内，后足放在活动金属丝夹具上，但不可与金属丝相碰。
调整平台的上下位置，使光杠杆前后足位于同一水平面上。
(3)在祛码托上加1-2kg砝码，把金属丝拉直，检查金属丝夹具能否在平台的孔中上下自由地滑动。
-杨氏模量的测定-2.光杠杆及望远镜尺组的调节(1)外观对准。
将望远镜和标尺放在离光杠杆镜面约为1.5-2.0m处，并使二者在同一高度。
调整光杠杆镜面与平台面垂直.望远镜成水平，并与标尺垂直.(2)镜外找像。
从望远镜上方观察光杠杆镜面，应看到镜面中有标尺的像。
若没有标尺的像，可左右移动望远镜尺组或微调光杠杆镜面的垂直程度，直到能观察到标尺像为止。
只有这时，来自标尺的人射光才能经平面镜反射到望远镜内。
(3)镜内找像。
先调望远镜目镜，看清叉丝后，再慢慢调节物镜，直到看清标尺上的刻度。
(4)细调对零。
观察到标尺像和刻度后，再仔细地调节目镜和物镜，使既能看清叉丝又能看清标尺像，且没有视差。
最后仔细调整光杠杆镜面和望远镜的角度，观察清楚标尺零刻度附近刻度的像。
大学物理实验杨氏模量实验报告
大学物理实验杨氏模量实验报告大学物理实验杨氏模量实验报告引言：杨氏模量是描述材料刚度和弹性的重要物理量，对于材料的力学性能研究具有重要意义。
本次实验旨在通过测量材料的应力-应变关系，计算出杨氏模量，并对实验结果进行分析和讨论。
实验仪器和材料：1. 弹簧测力计：用于测量材料的受力情况。
2. 钢丝：作为实验材料，用于测量杨氏模量。
3. 千分尺：用于测量钢丝的直径。
实验原理：杨氏模量的计算公式为：E = (F/A) / (ΔL/L0)，其中E表示杨氏模量，F表示受力，A表示截面积，ΔL表示变形长度，L0表示原始长度。
通过测量材料的应力-应变关系，可以得到F/A和ΔL/L0的比值，从而计算出杨氏模量。
实验步骤：1. 使用千分尺测量钢丝的直径，并记录下数值。
2. 将钢丝固定在两个固定支架上，保持其水平。
3. 在钢丝上方悬挂一个重物，使其受力，并将弹簧测力计与钢丝连接。
4. 记录下弹簧测力计的示数，并计算出受力F。
5. 使用千分尺测量钢丝的变形长度ΔL，并记录下数值。
6. 记录下钢丝的原始长度L0。
7. 根据公式E = (F/A) / (ΔL/L0)计算出杨氏模量。
实验结果：经过多次实验测量和计算，得到钢丝的杨氏模量为X GPa。
其中，钢丝的直径为X mm，受力F为X N，变形长度ΔL为X mm，原始长度L0为X mm。
结果分析：从实验结果可以看出，钢丝的杨氏模量为X GPa，这表明钢丝具有较高的刚度和弹性，适用于一些对材料强度要求较高的工程应用。
同时，通过杨氏模量的计算，还可以了解到材料的应力-应变关系，进一步研究材料的力学性能。
实验误差分析：在实验过程中，可能存在一些误差，影响了实验结果的准确性。
首先，钢丝的直径测量可能存在一定的误差，这会直接影响到杨氏模量的计算结果。
其次，弹簧测力计的示数也可能存在一定的误差，这会对受力F的计算造成影响。
此外，钢丝的变形长度ΔL的测量也可能存在误差，进而影响到杨氏模量的计算。
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F/S（即力与力所作用的面积之比）和应变ΔL/L（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）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，（2）式中l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）由此得（5）合并（1）和（4）两式得2Y=6）式中2D/l叫做光杠杆的放大倍数。
只要测量出L、D、l和d（一系列的F 与b之后，就可以由式（6）确定金属丝的杨氏模量E。
）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F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。
大学物理实验-金属丝的杨氏弹性模量的测量
大学物理实验-金属丝的杨氏弹性模量的测量实验目的：1. 掌握金属丝杨氏弹性模量的测量方法。
2. 加深对杨氏弹性模量的了解。
实验原理：杨氏弹性模量是描述固体材料在轴向拉伸时所表现出来的弹性和形变特性的物理量。
弹性模量表示单位面积上在轴向拉伸应力与相应的应变之间的比值。
在弹性极限以内，应力和应变成正比关系，弹性模量即为斜率。
实验步骤：1. 实验仪器：万能试验机、金属丝、游标卡尺、千分尺、比重大约为水的液体、密度计、小刻度尺。
2. 将金属丝卷绕在试验机的夹具上，并调整夹具间距使其长度充分展开。
3. 利用游标卡尺测量金属丝的直径，取3个位置进行测量，取平均值做准确度提高。
4. 将金属丝悬挂在试验机上，处于自重状态。
5. 连接数字万用表，用微调盒调整滑动器位置。
6. 微调座向上调节送电触点，金属丝受拉后试验机起始点的值就被纪录下来了。
7. 通过调节位移控制器上的微调座，使其向下缓慢移动，以强制拉伸金属丝，使其长度发生变化。
8. 根据数字万用表读数，可以计算出不同负载下金属丝伸长量的数据。
9. 根据相关公式，计算出金属丝的杨氏弹性模量值。
1. 利用游标卡尺测量金属丝直径，取平均值为$D_{av}$。
2. 量测每个加权的载荷方法下的金属丝的伸长量，分别纪录数据。
3. 计算出每个载荷下的金属丝的应力和应变。
4. 作出载荷和伸长量的关系曲线并求出其斜率$S$。
5. 利用公式$S = \dfrac {4FL}{\pi D^2 d}$求出弹性模量$E$。
6. 汇总数据并作出数据汇总表。
实验数据：金属丝数量：1根金属丝直径：$D_{av}=0.0985cm$金属丝的长度 $L=60.00cm$金属丝的密度：$\rho=8.96g/cm^3$负载（N）伸长量（mm）应力（Pa）应变($10^{-3}$)0 0 0 0100 0.17 13196440 6200 0.34 26392879 12300 0.57 39589319 18400 0.79 52785758 23500 1.02 65982197 29600 1.24 79178637 35实验结果：通过数据处理可以得到如下结果：弹性模量 $E = 1.12 \cdot 10^{11} N/m^2$讨论和结论：在本实验中，我们学习了如何测量金属丝的杨氏弹性模量。
大物实验：杨氏模量的测量
容易测量的量间接地测量△L。其中 L 2D 称为光杠杆的放大倍数。将式（2-5）代入式 L b
（2-2）并利用 s 1 d2 有 4
E 8FLD d 2bl
（2-6）
由上面的推导可以得知，式(2-6)成立的条件包括：(1)金属线的伸长量不超过金属丝的弹 性限度； (2)金属丝的伸长量很小，保证转过的角度 5o ， tan 才能进行近似计算。
三、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
4
四、实验内容：
1.仪器调节 2.测量金属丝的伸长量 3 测量钢丝的直径 d 4.测量光杠杆常数 b 5.用卷尺测量金属丝的长度 L 和平面镜到竖尺之间的距离 D
5
五、数据记录：
组号： 12
；姓名
1.测量金属丝的伸长量
加砝码
2
Figure 1 杨氏模量测定仪
2）光杠杆放大原理
使用时，光杠杆的后脚 fl 放在与金属丝相连的框架上前脚 f2，f3 放在载物平台的固定 镜尺组距离平面镜约为 D，望远镜水平对准平面镜。望远镜中可以看到竖尺由平面镜反 射的像。望远镜中有细叉丝(一条竖线，：若干条横线)选横线为标准观察刻度进行读数。
F E L SL
则杨氏模量的测量公式为
E FL SL
式中，F，S 和 L 都比较容易测量，而钢丝的伸长量是个微小变量，本实验中采用光杠 杆放大系统测量微小伸长量。
2.仪器结构及光杠杆放大原理
1）杨氏模量测定仪
杨氏摸量测定仪如图 1 所示 镜尺组是测量伸长量的主要部件，光杠杆系统如图所示，一个直立的平面镜装在三足底 座的一端。底座上三足尖(f1、f2，、f3)构成等腰三角形。等腰三角形底边上的高称为光杠杆 常数。镜尺组包括一个标尺和望远镜。
最新大学物理实验讲义实验10 杨氏模量的测定
实验1 拉伸法测量杨氏模量杨氏弹性模量(以下简称杨氏模量)是表征固体材料性质的重要的力学参量，它反映材料弹性形变的难易程度，在机械设计及材料性能研究中有着广泛的应用。
其测量方法有静态拉伸法、悬臂梁法、简支梁法、共振法、脉冲波传输法，后两种方法测量精度较高；本实验采用静态拉伸法测量金属丝的杨氏模量，因涉及多个长度量的测量，需要研究不同测量对象如何选择不同的测量仪器。
【实验目的】1. 学习用静态拉伸法测量金属丝的杨氏模量。
2. 掌握钢卷尺、螺旋测微计和读数显微镜的使用。
3. 学习用逐差法和作图法处理数据。
4.掌握不确定度的评定方法。
【仪器用具】杨氏模量测量仪（包括砝码、待测金属丝）、螺旋测微计、钢卷尺、读数显微镜【实验原理】1. 杨氏模量的定义本实验讨论最简单的形变——拉伸形变，即棒状物体(或金属丝)仅受轴向外力作用后的伸长或缩短。
按照胡克定律：在弹性限度内，弹性体的应力S F 与应变LL δ成正比。
设有一根原长为l ，横截面积为S 的金属丝（或金属棒），在外力F 的作用下伸长了L δ，则根据胡克定律有)(LLE SF δ= （1-1） 式中的比例系数E 称为杨氏模量，单位为Pa （或N ·m –2）。
实验证明，杨氏模量E 与外力F 、金属丝的长度L 、横截面积S 的大小无关，它只与制成金属丝的材料有关。
若金属丝的直径为d ，则241d S π=，代入（1-1）式中可得 Ld FLE δπ24= （1-2）（1-2）式表明，在长度、直径和所加外力相同的情况下，杨氏模量大的金属丝伸长量较小，杨氏模量小的金属丝伸长量较大。
因此，杨氏模量反映了材料抵抗外力引起的拉伸（或压缩）形变的能力。
实验中，测量出L d L F δ、、、值就可以计算出金属丝的杨氏模量E 。
2. 静态拉伸法的测量方法测量金属丝的杨氏模量的方法就是将金属丝悬挂于支架上，上端固定，下端加砝码对金属丝F ，测出金属丝的伸长量L δ，即可求出E 。
杨氏模量测定(实验报告范例)
杨氏模量测定（横梁弯曲法）一、实验目的1. 学习用弯曲法测量金属的杨氏模量2. 学习微小位移测量方法 二、实验仪器JC-1读数显微镜 待测金属片 砝码片若干 待测金属片支撑架 可挂砝码片的刀口三、实验原理宽度为b ，厚度为a ，有效长度为d 的棒在相距dx 的1O 、2O 两点上横断面，在棒弯曲前相互平行，弯曲后则成一小角度θd ，棒的下半部分呈拉伸状态，而上半部分呈压缩状态，棒的中间有薄层虽然弯曲但长度不变。
现在来计算一下与中间层相距为y ，厚度为dy ，形变前长为dx 的一段，弯曲后伸长了θyd ，由胡克定律可计算它所到的拉力dF ：ydy dx d Eb dF bdy dS dx yd E dS dF θθ=⇒⎪⎭⎪⎬⎫== 对中心薄层所产生的力矩dy y dxd EbdM 2θ= 整个横断面产生力矩为：dxd b Ea y dx d Eb dy y dxd EbM a a a θθθ32/032/2/212132=⎥⎦⎤⎢⎣⎡==⎰- 如果使得棒弯曲的外力作用在棒有效长度的中点上，那么棒的两端分别施加mg 21，才能使棒平衡。
棒上距离中点为x ，长度为dx 的一段，由于mg 21力的作用产生弯曲下降：()θd x d Z d ⎪⎭⎫⎝⎛-=∆2棒处于平衡状态时，有外力mg 21对该处产生的力矩⎪⎭⎫⎝⎛-x d mg 221应该等于该处横断面弯曲所产生的力矩。
dx x d b Ea mg d dx d b Ea x d mg ⎪⎭⎫⎝⎛-=⇒=⎪⎭⎫ ⎝⎛-2612122133θθ bEa mgd X b Ea mg dX X b Ea mg x d d x d b Ea mg Z d dd 332033202320234366226=⎥⎦⎤⎢⎣⎡==⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛--=∆⎰⎰上式整理可得：Zb a mgd E ∆=334因此只要测定外力mg 使金属片弯曲伸长量Z ∆，金属片的有效长度d ，宽度b ，厚度a 就可以测出金属片的杨氏模量。
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实验 1 拉伸法测量杨氏模量杨氏弹性模量 (以下简称杨氏模量 )是表征固体材料性质的重要的力学参量，它反映材料弹性形变的难易程度，在机械设计及材料性能研究中有着广泛的应用。
其测量方法有静态拉伸法、悬臂梁法、简支梁法、共振法、脉冲波传输法，后两种方法测量精度较高；本实验采用静态拉伸法测量金属丝的杨氏模量，因涉及多个长度量的测量，需要研究不同测量对象如何选择不同的测量仪器。
【实验目的】1. 学习用静态拉伸法测量金属丝的杨氏模量。
2. 掌握钢卷尺、螺旋测微计和读数显微镜的使用。
3. 学习用逐差法和作图法处理数据。
4. 掌握不确定度的评定方法。
【仪器用具】杨氏模量测量仪（包括砝码、待测金属丝）、螺旋测微计、钢卷尺、读数显微镜【实验原理】1. 杨氏模量的定义本实验讨论最简单的形变——拉伸形变，即棒状物体(或金属丝 )仅受轴向外力作用后F 与应变L的伸长或缩短。
按照胡克定律：在弹性限度内，弹性体的应力成正比。
SL设有一根原长为l ，横截面积为 S 的金属丝（或金属棒），在外力 F 的作用下伸长了L ，则根据胡克定律有F E( L)（ 1-1）SL式中的比例系数 E 称为杨氏模量，单位为 Pa （或 N · m –2）。
实验证明，杨氏模量E 与外力 F 、金属丝的长度L 、横截面积 S 的大小无关，它只与制成金属丝的材料有关。
若金属丝的直径为d ，则 S1 d 2，代入（ 1-1）式中可得 44FLE（ 1-2）d 2 L（ 1-2）式表明，在长度、直径和所加外力相同的情况下， 杨氏模量大的金属丝伸长量较小，杨氏模量小的金属丝伸长量较大。
因此，杨氏模量反映了材料抵抗外力引起的拉伸（或压缩）形变的能力。
实验中，测量出F、 L、 d、 L 值就可以计算出金属丝的杨氏模量 E 。
2.静态拉伸法的测量方法测量金属丝的杨氏模量的方法就是将金属丝悬挂于支架上，上端固定，下端加砝码对金属丝 F ，测出金属丝的伸长量L ，即可求出 E 。
金属丝长度 L 用钢卷尺测量，金属丝直径 d 用螺旋测微计测量，力 F 由砝码的重力 F mg 求出。
实验的主要问题是测准伸长量 L ，伸长量一般很小，约10-1 mm 数量级，在本实验中用读数显微镜测量（也可利用光杠杆法或其他方法测量）。
为了使测量L 更准确些，采用测量多个L 的方法以减少测量的随机误差，即在金属丝下端每加一个砝码测一次伸长位置，逐个累加砝码，逐次记录长度；通过逐差法（参考绪论）求出L 。
考虑到读数显微镜物镜的放大倍率为X 和砝码的重力 F mg ，拉伸法测量杨氏模量的实验公式为4mgLX(1-3)ELd 23.测量结果的不确定度估计根据间接测量量的不确定度合成法则（参考绪论），杨氏模量 E 的相对不确定度计算式为：u E2222u X2u m u L2u d u L（ 1-4）E m L d L X4.对实验条件的分析（实验设计项目）本实验利用显微镜测微小长度变化，根据（ 1-3）式测量金属丝的杨氏模量 E ，试分析测量时须满足哪些实验条件？有哪些因素将导致系统误差的产生？请读者根据实验要求，理论联系实际地讨论提高测量结果 E 的精确度的方法和途径。
【仪器介绍】1.杨氏模量测量仪杨氏模量测量仪的基本结构如图1-1 所示。
主要包括以下两部分：金属丝支架和砝码：杨氏模量仪的底座是一个水平底座，四个角下都有螺旋底脚12，用于调节底座水平。
在两根立柱之间有上下两个横梁。
待测金属丝（长约80cm）的上端被上梁侧面的夹板 1 夹牢，下端用小夹板夹在连接方框上，方框下旋进一个螺钉吊起砝码盘7，框子的侧面固定一个十字叉丝板 6，下梁一侧有连接框的防摆动装置，只需将两个螺丝5 调到适当位置，就能够限制增减砝码引起的连接框的扭转和摆动。
读数显微镜装置：测微目镜和带有物镜的镜筒、磁性底座（带锁紧钮支架，支架纵向、横向、升降三个方向可微调）。
2.测微目镜测微目镜也称测微头，常作为精密光学仪器的附件，例如在内调焦平行光管和测角仪上均装有这种目镜；它也可单独使用，直接测量非定域干涉条纹的宽度或由光学系统所成实像的大小等。
其主要特点是量程小（0~8mm ），但准确度较高。
图1– 1 杨氏模量测量仪1.上梁夹板2. 上梁水平调节镙钮3. 金属丝4. 立柱5. 防摆动装置调节镙钮6.十字叉丝板7. 砝码盘8. 读数显微镜锁紧镙钮9. 读数显微镜 10. 支架锁紧镙钮11. 磁性底座 12. 螺旋底脚图 1-2 是测微目镜的结构示意图。
目镜筒 1 与本体盒 2 相连，利用固定螺丝8 和接头套筒 7 可将测微目镜固定在特定的支架上，亦可装在诸如内调焦平行光管、测角仪、生物显微镜等仪器上作可测量目镜用。
目镜焦平面的内侧装有一块量程为8mm 的刻线玻璃标尺3,其分度值为 1mm，在该尺下方 0.1mm 处平行地放置一块由薄玻璃片制成的活动分划板4，上面刻有斜十字准线和一平行双线。
人眼贴近目镜筒观察时，即可在明视距离处看到玻璃标尺上放大的刻度线和活动分划板上的斜十字准线和平行双线( 见图 1-3 )。
活动分划板的框架与由读数鼓轮 6 带动的丝杆 5 通过弹簧（图中未画出）相连。
当读数鼓轮顺时针旋转时，丝杆便推动分划板沿导轨垂直于光轴向左移动，通过目镜就观察到准线交点和平行双线向左平移，此时连接弹簧伸长；当鼓轮逆时针旋转时，分划板在弹簧恢复力的作用下，向右移动，准线交点和平行双线亦向右平移。
读数鼓轮每转动一圈，准线交点及平行双线便平移 1mm。
在鼓轮轮周上均匀地刻有100 条线，即分成 100 小格，所以鼓轮每转过 1 小格，平行双线及斜准线交点相应地平移0.01mm 。
当准线交点 (或平行双线中的某一条 )对准待测物上某一标志(如长度的起始点或终点)时，该标志位置的读数等于玻璃标尺上的整数毫米值，加上鼓轮上小数位的读数值，以mm 为单位时，应估读到小数点后 3 位。
由于测得的结果为初读数和末读数之差，因此，在实际测量中，为方便计，常常以平行双线中的某一条为测量准线。
使用测微目镜时应注意以下几点：(1)测量时先调节目镜与活动分划板的间距，看清楚准线和平行双线。
(2)调节整个目镜筒与被测实像的间距，使在视场中看到被测的像最清晰，且与准线无视差，即二者处在同一平面上，当测量者上下或左右稍微改变视线方向时，两者间没有相对位移，这是测微目镜已调整好的标志。
只有无视差，才能保证测量精度。
(3)测量过程中，应缓慢转动鼓轮，且沿一个方向转动，中途不要反向。
因为丝杠与螺母纹间有空隙，称为螺距差（也称空程差）。
当反向旋转时，必须转过此间隙后活动分划板（准线）才能跟着螺旋移动。
因此若旋过了头，必须退回一圈，再从原方向旋转推进，重测。
(4)要求准线交点不得移出刻度尺所示的刻度范围，如准线已达到刻度尺一端，则不能再强行旋转测微鼓轮。
图 1–2测微目镜结构图图 1–2分划板1.目镜2.本体盒3.玻璃标尺4.活动分划板5.丝杆6.读数鼓轮7.接头套筒8.固定螺丝3.螺旋测微计（千分尺）螺旋测微计结构如图1-4 所示，它的量程是25mm，分度值是0.01mm, 当转动棘轮8使砧台 3 和测量螺杆 4 的端面刚好接触时，微分套筒 7 的左端面就应与固定套筒 6 上的”0”线对齐，同时微分套筒上的“0”线也应与固定套筒上的水平线对齐(否则将有零点误差) ，这时的读数是 0.000mm。
图1 – 4 螺旋测微计结构图L. 绝热板； 2.尺架； 3.测量砧台； 4.测量螺杆； 5.锁紧装置； 6.固定套简； 7.微分套筒； 8. 棘轮当微分套筒 7旋转一周时，与之相连的测量螺杆沿轴线方向前进( 或后退 )0.5mm, 微分套筒上附有沿圆周的刻度，共有50 个分格，当微分套筒上的刻度转过一分格时，测量螺杆沿轴线方向前进0.50.01mm ，所以螺旋测微计的最小分度(精度 )值为 0.0lmm 。
mm50使用螺旋测微计时，必须先检查螺旋测微计是否有零点读数△：转动棘轮使砧台和测量螺杆的端面刚好接触，此时，如果微分套筒上的“0”刻度线与固定套筒上的水平线没有对齐，则说明螺旋测微计具有零点读数△，测量值 D 1。
需作零点修正，修正后的测量值D 为：D= D1(1-5)△可能为正，也可能为负，当微分套筒上的“ O"刻度线位于固定套筒上的水平线之下(图1-4a)时，则△为正，反之，则△为负 (图 1-4b)。
零点读数△属于系统误差。
固定套筒上的标尺刻度分列于水平线的上下两端，上面的刻度线是毫米数，下面的刻度线是半毫米数。
读数时，如果微分套筒前沿未超过半毫米线，则读出整毫米数再加上微分套筒上的读数即可；如果微分套筒前沿超过了半毫米线，则需读出整毫米数值后加 0.5mm ，再加上微分套筒上的读数才是完整的测量数据。
图0 – 3 螺旋测微计零点读数(a)零点读数为 +0.005mm (b) 零点读数为 -0.005mm测量物体线度时，应手持螺旋测微计的绝热板部分，先将测量螺杆退开，把待测物体放在砧台和测量螺杆的端面之间，然后轻轻转动棘轮旋柄，使测量螺杆和砧台的测量面与物体接触，当听到喀喀声响时，表示待测物体已被夹住，即停止转动棘轮。
读数时，以微分套筒前沿为读数准线，读出固定套筒上的分度数，读准到 0.5mm，再以固定套筒上的水平线为基准线，读出微分套筒圆周上的刻度数，估读到最小分度的十分之一，即毫米的千分位上，例如图 1-3 读数为 6.282mm。
用毕还原仪器时，应将螺杆退回几转，留出空隙，以免热胀使螺杆变形。
【实验内容与要求】1.杨氏模量测量仪的调整（ 1）调节金属丝铅直：首先调节底脚螺丝，使仪器底座水平（可用水准器）；在砝码盘上加 100g 砝码，使金属丝被拉直；再调节上梁的微调旋钮使上梁夹板水平，直到穿过夹板的金属丝不靠贴小孔内壁；然后调节下梁一侧的防摆动装置，将两个螺丝分别旋进铅直金属丝下连接框两侧的“ V ”形槽，并与框体之间形成两个很小的间隙，以便能够上下自由移动，又能避免发生扭转和摆动现象。
（2）调节读数显微镜：将读数显微镜装到支架上，插入磁性底座，紧靠定位板直边。
先粗调显微镜高度，使之与图1-1 十字叉丝板 6 基本等高，再细调显微镜显微镜。
细调步骤是先调节目镜看清读数显微镜分划板上的叉丝和整数部分刻度，再移动镜筒看清十字叉丝板 6 的放大的十字叉丝像，使十字叉丝像与分划板上的准丝和平行双线无视差（即当视线略微上下移动时，十字叉丝与分划板准线之间无相对移动。
详见附录），最后锁住磁性底座。
因读数显微镜成倒像，所以待测金属丝受力伸长时，视场内的十字叉丝像向上移动，金属丝回缩时，十字叉丝向下移动。
2. 测定金属丝的杨氏模量E（ 1）观察并测定金属丝伸缩变化量：通过读数显微镜观察下拉金属丝的十字叉丝板，记录砝码盘加 100g 砝码时十字叉丝像的位置读数x1（一般情况下调整 x1＝ 4mm 附近），以后在砝码盘上每增加一个200g 的砝码，测读一次十字叉丝像数据x（ i=2 ，3，，11），i一直加到 2100g；然后逐一减掉砝码，再测读出一组数据x i（i=11，10，，2）。