用新型光杠杆放大法测定金属丝的杨氏模量
光杠杆装置测定杨氏模量
数据处理及结论：
1. 用计算法处理数据 （1） 用逐差法对 ， 进行处理，计算̅̅̅及其不确定度。
̅̅̅
̅̅̅̅
（2） L=81.0cm， =0.1cm。 （3） ̅及其不确定度：以标准差 ̅表示。
̅
组内编号：3
̅
（4） m 取与 相对应的质量，其不确定度用极限误差 各砝码质量分别为：
i
1
2
3
4
m/g
̅̅
0.425 0.44 0.45 0.44
测量金属丝直径数据表
i
1
d’/cm 0.322
2 0.319
3 0.318
4 0.319
5 0.320
6 0.319
7 0.319
8 0.319
9
10
0.319 0.320
螺旋测径器零点读数
。
3
姓名：陈伟
北京大学实验报告
学号：1100011608
组号：二下三组
199.92 199.59 199.88 199.79
表示。
5 199.92
易得
̅
̅
̅̅
（5） 计算结果 E 及其不确定度 。 由
6 199.73
7 200.48
8 200.14
得 E=
（
）
0.05
Pa
4
姓名：陈伟
北京大学实验报告
学号：1100011608
组号：二下三组
2.用作图法和最小二乘法处理数据。
姓名：陈伟
北京大学实验报告
学号：1100011608
组号：二下三组
目的要求：
CCD 成像系统测定杨氏模量
（1） 用金属丝的伸长测定杨氏模量。 （2） 用 CCD 成像系统测量微小的长度变化。 （3） 用逐差法，作图法及最小二乘法处理数据。
金属丝杨氏弹性模量的测定
金属丝杨氏弹性模量的测定本实验是根据胡克定律测定固体材料的一个力学常量——杨氏弹性模量。
实验中采用光杠杆放大原理测量金属丝的微小伸长量，并用不同准确度的测长仪器测量不同的长度量；在数据处理中运用了两种基本而常用的方法——逐差法和作图法。
［一］. 实验目的1．掌握不同长度测量器具的选择和使用，掌握光杠杆测微原理和调节。
2．学习误差分析和误差均分原理思想。
3．学习使用逐差法处理数据及最终测量结果的表达。
4．测定钢丝的杨氏弹性模量 E 值。
［二］. 实验原理固体材料在外力作用下产生各部分间相对位置的变化，称之为形变。
如果外力较小时，一旦外力停止作用，形变将随之消失，这种形变称为弹性形变；如果外力足够大，当停止作用时，形变却不能完全消失，这叫剩余形变。
当剩余形变开始出现时，就表明材料达到了弹性限度。
在许多种不同的形变中，伸长(或缩短)形变是最简单、最普遍的形变之一。
本实验是针对连续、均匀、各向同性的材料做成的丝，进行拉伸试验。
设细丝的原长为l ，横截面积为A ，在外加力P的作用下，伸长了l 的长度，单位长度的伸长量l /l 称为应变，单位横截面所受的力则称为应力。
根据虎克定律，在弹性限度内，应变与应力成正比关系，即PlEAl式中比例常数E 称为杨氏弹性模量，它仅与材料性质有关。
若实验测出在外加力用下细丝的伸长量l ，则就能算出钢丝的杨氏弹性模量PlAl工程中E 的常用单位为(N/m2)或(Pa)。
(1) P作E：几种常用材料的杨氏模量E 值见下表：材料名称E(×1011Pa)钢 2.0铸铁 1.15～1.60铜及其合金 1.0铝及硬铝0.7应当指出，(1)式只适合于材料弹性形变的情况。
如果超出弹性限度，应变与应力的关系将是非线性的。
右图表示合金钢和硬铝等材料的应力-应变曲线。
为了测定杨氏弹性模量值，在(2)式中的P、l和A都比较容易测定，而长度微小变化量l则很难用通常测长仪器准确地度量。
本实验将采用光杠杆放大法进行精确测量。
试验八金属丝杨氏弹性模量的测定
实验八 金属丝杨氏弹性模量的测定杨氏模量是表征固体的力学性质的重要物理量，它是工程技术中机械构件选材时的重要参数。
本实验不仅介绍了如何测定此参数，更重要的是通过实验可以领会仪器的配置原则，了解为什么对不同的长度测量应选用不同的测量仪器，以及在测量中由于测量对象及方法的改变如何估算其系统误差。
在实验方法上，通过本实验可以看到，以对称测量法消除系统误差的思路在其它类似的测量中极具普遍意义。
在实验装置上的光杠杆镜放大法，由于它的性能稳定、精度高，而且是线性放大，所以在设计各类测试仪器中得到广泛的应用。
一 实 验 目 的（1）掌握“光杠杆镜”测量微小长度变化的原理，图2。
（2）学会用“对称测量”消除系统误差。
（3）学习如何依实际情况对各个测量值进行误差估算。
（4）练习用逐差法、作图法处理数据。
三 实 验 原 理物体在外力作用下或多或少都要发生形变，当形变不超过某一限度时，撤走外力之后形变能随之消失，这种形变叫弹性形变，发生弹性形变时物体内部将产生恢复原状的内应力。
设有一截面为S ，长度为L 0的均匀棒状（或线状）材料，受拉力F 拉伸时，伸长了L Δ，其单位面积截面所受到的拉力SF称为胁强，而单位长度的伸长量LLΔ称为胁变。
根据胡克定律，在弹性形变范围内，棒状（或线状）固体胁变与它所受的胁强成正比：0ΔL LY S F =其比例系数Y 取决于固体材料的性质，反应了材料形变和内应力之间的关系，称为杨氏弹性模量。
LS FL Y Δ0= （1） 本实验是测定某一种型号钢丝的杨氏弹性模量，其中F 可以由所挂的砝码的重量求出，截面积S 可以通过螺旋测微计测量金属丝的直径计算得出，0L 可用米尺等常规的测量器具测量，但L Δ由于其值非常微小，用常规的测量方法很难精确测量。
本实验将用放大法——“光杠杆镜”来测定这一微小的长度改变量L Δ，图1是光杠杆镜的实物示意图。
图2是光杠杆镜测微小长度变化量的原理图。
左侧曲尺状物为光杠杆镜，M 是反射镜，b 即所谓光杠杆镜短臂的杆长，O 端为b 边的固定端，b 边的另一端则随被测钢丝的伸长、缩短而下降、上升，从而改变了M 镜法线的方向，使得钢丝原长为L 0时，从一个调节好的位于图右侧的望远镜看M 镜中标尺像的读数为1n ；而钢丝受力伸长后，光杠杆镜的位置变为虚线所示，此时从望远镜上看到的标尺像的读数变为2n 。
用光杠杆法测钢丝的杨氏模量报告(共8篇)
用光杠杆法测钢丝的杨氏模量报告(共8篇)1. 实验目的使用光杠杆法测量钢丝的杨氏模量，并了解光杠杆法的基本原理和应用。
2. 实验原理光杠杆法是通过将钢丝放在水平方向和竖直方向的两种受力状态下测量其拉伸变形的方法。
在光杠杆法中，将悬挂钢丝的弹性形变传递给光杠杆，再通过光纤传感器测量光杠杆的折射量，从而得到钢丝的受力和变形量。
根据胡克定律，杨氏模量可用以下公式计算：E=(FL)/(AΔL)其中，E为杨氏模量，F为钢丝所受拉力，L为钢丝长度，A为钢丝横截面积，ΔL为钢丝的伸长量。
3. 实验步骤1) 将光杠杆立在光电传感器上，并通过电缆将传感器与计算机相连。
2) 调整光线和光杠杆，使其光斑在水平方向上能够落在钢丝的一端。
3) 用夹子固定被测钢丝的另一端，并用量程为1g的秤直接挂载在钢丝上，记录其重量。
4) 逐渐拉伸钢丝，每次增加适量的载荷，直到钢丝断裂为止。
5) 在每次加载后，记录光杠杆折射量。
6) 重复以上步骤测量竖直方向的受力和变形，计算得到钢丝的杨氏模量。
4. 实验结果与分析通过实验测量，得到钢丝承受压力和变形的数据，如下：加载量（g）光杠杆折射量（mm）竖直方向折射量（mm）0 0 05 0.102 0.18610 0.202 0.37815 0.296 0.58220 0.392 0.79825 0.498 1.026根据以上数据，利用胡克定律计算钢丝的杨氏模量如下：FL/AΔL= EF=mg (其中m为钢丝的质量，g为重力加速度)钢丝的直径d= 0.5mm，面积A= πd²/4= 0.1963mm²水平方向下：F= 0.030g，ΔL=0.498mm，L=11.59cmE= (0.030g×9.8m/s²×11.59cm)/(0.1963mm²×0.498mm)= 113.86GPa通过实验得到的杨氏模量值十分接近，说明实验严密，数据准确可靠。
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、掌握用光杠杆放大法测量微小长度变化量。
3、学会使用游标卡尺、螺旋测微器等测量长度的仪器。
4、学习用逐差法处理实验数据。
二、实验原理1、杨氏模量的定义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 E，其表达式为：E ＝（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，其前两尖足放在平台的沟内，后足尖置于与金属丝下端相连的圆柱体上。
当金属丝被拉长时，光杠杆的后足尖随圆柱体下降ΔL，使光杠杆绕前足尖转动一微小角度θ。
此时，反射光线相对入射光线偏转2θ 角。
设平面镜到标尺的距离为D，光杠杆后足尖到两前足尖连线的垂直距离为 b，则有：ΔL ＝bθ/2D 由于θ 很小，tanθ ≈ θ，所以ΔL ＝bΔx/2D ，式中Δx 为标尺上的读数变化量。
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、米尺等。
四、实验步骤1、调整杨氏模量测量仪（1）调节底座水平，使金属丝铅直。
（2）将光杠杆放在平台上，使其前两足尖位于沟槽内，后足尖置于与金属丝下端相连的圆柱体上，调整光杠杆平面镜的俯仰角度，使其与平台垂直。
（3）调节望远镜及标尺，使其与光杠杆平面镜等高，且望远镜光轴水平，标尺与望远镜光轴垂直。
2、测量金属丝的长度 L用米尺测量金属丝的长度，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部位测量直径，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后足尖到两前足尖连线的垂直距离 b，测量多次，取平均值。
5、测量望远镜中标尺的初始读数 n₀在未加砝码时，通过望远镜读取标尺的读数 n₀。
光杠杆的使用与杨氏模量的测定(最全)word资料
光杠杆的使用与杨氏模量的测定(最全)word资料光杠杆的使用与杨氏模量的测定【实验目的】1、学习微小长度变化的测量方法；2、测定钢丝样品的杨氏模量。
【实验仪器】杨氏模量装置一套、米尺、千分尺。
【实验原理】任何弹性物体在外力作用下都会发生形变。
一长度为L 、横截面积为S 的均匀金属 丝，在受到沿长度方向上的外力F 作用时，伸长量为δ，在弹性形变的限度内，根据胡克定律，其受到的拉伸应力S F 与伸长的应变L δ成正比，即 LE SF δ= （1） 比例系数E 称为该金属的杨氏模量。
又设金属丝直径为d ，则241d S π=，代入上式得 δπ24d FL E = （2） 其中，δ是一个微小量，采用放大法，用光杠杆来测量。
光杠杆原理如下图所示：一个直立的平面镜装在三足底板的一端，三足尖321,,f f f 构成等腰三角形。
1f 至32f f 的垂线长为Z ，并以前足32f f 为光点转轴，后足1f 的高低若发生微小的变化，通过平面镜反射，经较长的光程作为杠杆指示反映在标尺上。
先调节平面镜的法线水平，镜尺与平面镜距离为D 。
望远镜水平对准平面镜，从望远镜中可以看到竖尺由平面镜反射的像，望远镜中的叉丝对准竖尺某一刻度线进行读数0A ，如果加砝码（mg F =）后被测物体向下的位移为δ，光杠杆后足也随之下降δ，使平面镜微微仰起，于是1f 以32f f 为轴，以Z 为半径旋转θ角。
因为Z <<δ，所以θ角较小，有Z δθ≈。
望远镜中叉丝原来对准竖尺上的刻度为0A ，平面镜移动后，根据光的反射定律，镜面旋转θ角，反射线将旋转2θ角，这时叉丝对准的新刻度m A ，当D L <<，有D A A m 02-=θ 所以 )(20A A DZ m -=δ （3） 代入（2）式，可得 ZA A d mgLD E m )(802-=π （4） [实验内容] 1、安置好光杠杆及尺读望远镜并调节好，从望远镜中能清晰地看到直尺的像并选则好0A 的值。
光杠杆法测定杨氏模量实验报告
南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：杨氏模量的测量学院：信息工程学院专业班级：电子信息类 165学生姓名：肖绍斌学号： 6110116142 实验地点：基础实验大楼座位号： 25实验时间：第五周星期三8、9、10节杨氏弹性模量测定实验报告一、摘要弹性模量是描述材料形变与应力关系的重要特征量，是工程技术中常用的一个参数。
在实验室施加的外力使材料产生的变形相当微小，难以用肉眼观察，同时过大的载荷又会使得材料发生塑形变形，所以要通过将微小变形放大的方法来测量。
本实验通过光杠杆将外力产生的微小位移放大，从而测量出杨氏弹性模量，具有较高的可操作性。
二、实验仪器弹性模量测定仪（包括：细钢丝、光杠杆、望远镜、标尺和拉力测量装置）；钢卷尺、螺旋测微器、游标卡尺。
三、实验原理（1）杨氏弹性模量定义式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。
设金属丝的长度为L ，截面积为S ，一端固定，一端在伸长方向上受力为F ，伸长为△L 。
定义：物体的相对伸长LL∆=ε为应变， 物体单位面积上的作用力SF=σ为应力。
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LL E S F ∆= 则有：LS FLE ∆=式中的比例系数E 称为杨氏弹性模量（简称弹性模量）。
实验证明：弹性模量E 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。
对于直径为D 的圆柱形钢丝，其弹性模量为：LD FLE ∆=24π 根据上式，测出等号右边各量，杨氏模量便可求得。
式中的F 、D 、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。
故而本实验采用光杠杆法进行间接测量。
（2）光杠杆放大原理光杠杆测量系统由光杠杆反射镜、倾角调节架、标尺、望远镜和调节反射镜组成。
实验时，将光杠杆两个前足尖放在弹性模量测定仪的固定平台上，后足尖放在待测金属丝的测量端面上。
大学物理实验金属杨氏模量实验报告
大学物理实验金属杨氏模量实验报告一、实验目的1、学会用伸长法测量金属丝的杨氏模量。
2、掌握用光杠杆放大原理测量微小长度变化的方法。
3、学会用逐差法处理实验数据。
二、实验原理1、杨氏模量的定义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，应力与应变成正比，即：＼F/S ＝ Y ＼times ＼Delta L/L\其中，Y 为杨氏模量。
2、光杠杆放大原理光杠杆是一个带有可旋转平面镜的支架。
将金属丝的微小伸长量ΔL 转化为光杠杆平面镜的转角θ，再通过测量平面镜反射光线在标尺上的移动距离Δn，就可以计算出微小伸长量ΔL。
根据几何关系，有：＼＼Delta L ＝ b ＼times ＼Delta n ／ 2D ＼其中，b 为光杠杆前后脚的距离，D 为平面镜到标尺的距离。
三、实验仪器杨氏模量测量仪、光杠杆、望远镜、直尺、砝码、螺旋测微器、游标卡尺等。
四、实验步骤1、调整仪器（1）将杨氏模量测量仪的底座调水平，使金属丝竖直。
（2）调整光杠杆平面镜与平台垂直，望远镜与平面镜等高，并使望远镜水平对准平面镜。
2、测量金属丝长度 L用直尺测量金属丝的长度，重复测量三次，取平均值。
3、测量金属丝直径 d用螺旋测微器在金属丝的不同位置测量直径，共测量六次，取平均值。
4、测量光杠杆前后脚距离 b用游标卡尺测量光杠杆前后脚的距离，测量一次。
5、测量平面镜到标尺的距离 D用直尺测量平面镜到标尺的距离，测量一次。
6、加砝码测量依次增加砝码，每次增加相同质量，记录对应的标尺读数。
7、减砝码测量依次减少砝码，记录对应的标尺读数。
五、实验数据记录与处理1、原始数据记录（1）金属丝长度 L ＝＿_____ cm（2）金属丝直径 d（单位：mm）｜测量次数|1|2|3|4|5|6|｜｜｜｜｜｜｜｜｜直径|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|（3）光杠杆前后脚距离 b ＝＿_____ cm（4）平面镜到标尺的距离 D ＝＿_____ cm（5）砝码质量 m ＝＿_____ kg｜砝码个数|0|1|2|3|4|5|6|7|8|｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜增加砝码时标尺读数 n1（单位：cm）｜＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|｜减少砝码时标尺读数 n2（单位：cm）｜＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|2、数据处理（1）计算金属丝直径的平均值＼d_{平均} ＝＼frac{d_1 ＋ d_2 ＋＼cdots ＋ d_6}｛6}＼（2）计算金属丝横截面积 S＼S ＝＼frac{＼pi d_{平均}＾2}｛4}＼（3）计算增加砝码时的伸长量Δn1＼＼Delta n_1 ＝＼frac{n_1 n_0}｛8} ＼（4）计算减少砝码时的伸长量Δn2＼＼Delta n_2 ＝＼frac{n_8 n_7}｛8} ＼（5）计算平均伸长量Δn＼＼Delta n ＝＼frac{＼Delta n_1 ＋＼Delta n_2}｛2} ＼（6）计算杨氏模量 Y＼ Y ＝＼frac{8mgLD}｛＼pi d_{平均}＾2 b ＼Delta n} ＼3、不确定度计算（1）测量金属丝长度 L 的不确定度＼＼Delta L ＝＼frac{＼Delta L_1 ＋＼Delta L_2 ＋＼Delta L_3}｛3} ＼（2）测量金属丝直径 d 的不确定度＼＼Delta d ＝＼sqrt{＼frac{＼sum_{i=1}＾6 （d_i d_{平均}）＾2}｛6(6 1)｝｝＼（3）测量光杠杆前后脚距离 b 的不确定度＼＼Delta b ＝＼Delta b_1 ＼（4）测量平面镜到标尺的距离 D 的不确定度＼＼Delta D ＝＼Delta D_1 ＼（5）计算伸长量Δn 的不确定度＼＼Delta ＼Delta n ＝＼sqrt{＼frac{＼sum_{i=1}＾8 （n_i ＼overline{n}）＾2}｛8(8 1)｝｝＼（6）计算杨氏模量 Y 的不确定度＼＼Delta Y ＝ Y ＼sqrt{（＼frac{＼Delta L}｛L}）＾2 ＋（＼frac{2\Delta d}｛d}）＾2 ＋（＼frac{＼Delta b}｛b}）＾2 ＋（＼frac{＼Delta D}｛D}）＾2 ＋（＼frac{＼Delta ＼Delta n}｛＼Delta n}）＾2} ＼4、实验结果表达＼ Y ＝ Y_{平均} ＼pm ＼Delta Y ＼六、误差分析1、测量误差（1）测量金属丝长度、直径、光杠杆前后脚距离、平面镜到标尺的距离时存在读数误差。
实验3 金属丝杨氏模量的测量(详写)
《实验3 拉伸法测量金属丝的弹性模量》实验报告一、实验目的和要求：1、 掌握用拉伸法测量金属丝弹性模量的原理和方法。
2、 学习杠杆测量微小长度变化的原理和方法。
3、 进一步学习用逐差法、作图法处理数据。
4、 多种长度测试方法和仪器的使用，特别注意根据实际情况对器材进行选择。
二、实验描述：弹性模量是描述固体材料抵抗形变能力的重要物理量，是工程技术设计中极为常用的参数。
本实验主要通过光杠杆镜尺法测量金属丝的弹性模量。
杨氏弹性模量是反映物质材料特征的物理量，该性质在工程结构的设计、机械和仪器的制造以及在材料的加工中都应充分考虑。
本实验用光杠杆放大法测量长度的微小变化，学会不同测长方法并研究其对测量精度的影响。
三、实验器材：弹性模量测试仪、光杠杆系统、游标卡尺（精度为0.02mm ，量程20.000cm ）、千分尺(0.001mm)、卷尺（1mm ）、待测金属丝。
四、实验原理：1、实验原理（杨氏模量的引出）在外力作用下，固体所发生的形状变化成为形变。
它可以分为弹性形变和塑形形变两类。
外力撤除后物体能完全恢复原状的形变成为弹性形变；如果加在物体上的外力过大，以致外力撤除后不能完全恢复原状，而留下剩余形变就称之为塑性形变。
本实验只研究金属丝受力后发生的弹性形变。
设一金属钢丝长为L ，如图1所示，横截面积为S ，沿长度方向施力F 后，钢丝的伸长（或缩短）为L ∆。
比值F/S 是钢丝单位面积上的作用力，称为正应力，它决定了钢丝的形变；比值L/L ∆是钢丝的相对伸长量，称为线应变，它表示钢丝形变的大小，根据胡克定律，在金属钢丝弹性限度内正应力与线应变成正比，比例系数//F S E L L =∆称为弹性模量，旧称杨氏模量，它表征材料本身的弹性性质。
E 越大的材料要使它发生一定的形变所需的单位面积上的作用力也越大。
实验表明：弹性模量E 与外力F 、物体的原长L 和横截面积S 的大小无关，而只决定于材料本身固有的性质。
光杠杆法测杨氏模量实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除光杠杆法测杨氏模量实验报告篇一：杨氏模量实验报告南昌大学物理实验报告实验名称：学院：机电工程学院专业班级：能源与动力工程152学生姓名：王启威学号：5902615035实验地点：106座位号：实验时间：第九周星期一下午4点开始篇二：金属材料杨氏模量的测定实验报告浙江中医药大学学生物理实验报告实验名称金属材料杨氏模量的测定学院信息技术学院专业医学信息工程班级一班报告人学号同组人学号同组人学号同组人学号理论课任课教师实验课指导教师实验日期20XX年3月2日报告日期20XX年3月3日实验成绩批改日期浙江中医药大学信息技术学院物理教研室篇三：大学物理实验-拉伸法测钢丝的杨氏模量(已批阅) 系学号姓名日期实验题目：用拉伸法测钢丝的杨氏模量13+39+33=85实验目的：采用拉伸法测定杨氏模量，掌握利用光杠杆测定微小形变地方法。
在数据处理中，掌握逐差法和作图法两种数据处理的方法实验仪器:杨氏模量测量仪（包括光杠杆，砝码，望远镜，标尺），米尺，螺旋测微计。
实验原理：在胡克定律成立的范围内，应力F/s和应变ΔL/L之比满足e=（F/s）/（ΔL/L）=FL/（sΔL）其中e为一常量，称为杨氏模量，其大小标志了材料的刚性。
根据上式，只要测量出F、ΔL/L、s就可以得到物体的杨氏模量，又因为ΔL很小，直接测量困难，故采用光杠杆将其放大，从而得到ΔL。
实验原理图如右图：当θ很小时，其中l是光杠杆的臂??tanL/l，长。
由光的反射定律可以知道，镜面转过θ，反射光线转过2θ，而且有：tan2??2??故：?Ll?b(2D)bD，即是?L?bl(2D)那么e?2DLFslb，最终也就可以用这个表达式来确定杨氏模量e。
实验内容：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。
（2）调节支架底脚螺丝，确保平台水平，调平台的上下位置，使管制器顶部与平台的上表面共面。
光杠杆法测金属丝的杨氏模量实验原理
光杠杆法测金属丝的杨氏模量实验原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊光杠杆法测金属丝的杨氏模量这个实验原理呀。
你看啊，这金属丝就好比是一根有脾气的小皮筋儿。
咱要知道它有多倔强，也就是它的杨氏模量是多少。
那怎么知道呢？这就得靠光杠杆这个神奇的小玩意儿啦！光杠杆就像是一个超级放大镜，能把金属丝那一点点细微的变化给放大得清清楚楚。
想象一下，金属丝稍微被拉伸了那么一丁点儿，光杠杆就能捕捉到这个微小的动作，然后像个小喇叭一样把它喊出来。
咱把金属丝挂起来，就像晾衣服一样。
然后在它下面放上光杠杆，这光杠杆就稳稳地站在那里，时刻准备着发现金属丝的小动作。
当我们给金属丝施加一个力，它就会不情愿地被拉长一点。
这时候光杠杆可不会放过这个变化，它会通过镜子啊之类的巧妙装置，把这个小小的变化变成一个大大的光斑移动。
这光斑移动起来，不就像是在给我们跳舞嘛！我们就能根据这个光斑的舞蹈来算出金属丝的杨氏模量啦。
这多有意思呀！就好像我们是侦探，通过观察光斑这个线索来破解金属丝的秘密。
你说这光杠杆是不是很神奇？它就像一个小小的魔术道具，能把看不见摸不着的东西变得清晰可见。
而且这个实验做起来也特别好玩，就像是在和这些仪器玩游戏一样。
咱再想想，如果没有光杠杆，那要怎么去测量金属丝的这点小变化呀？那可真是难如登天咯！所以说呀，科学家们可真聪明，想出了这么个好办法。
总之呢，光杠杆法测金属丝的杨氏模量这个实验原理，就是利用了光杠杆这个小助手，把金属丝的微小变化放大给我们看。
让我们能轻松地了解金属丝的倔强程度。
是不是很有趣呀？大家都快去试试吧，感受一下这个神奇的实验！。
金属丝杨氏弹性模量的测定
实验八 金属丝杨氏弹性模量的测定杨氏模量是表征固体的力学性质的重要物理量，它是工程技术中机械构件选材时的重要参数。
本实验不仅介绍了如何测定此参数，更重要的是通过实验可以领会仪器的配置原则，了解为什么对不同的长度测量应选用不同的测量仪器，以及在测量中由于测量对象及方法的改变如何估算其系统误差。
在实验方法上，通过本实验可以看到，以对称测量法消除系统误差的思路在其它类似的测量中极具普遍意义。
在实验装置上的光杠杆镜放大法，由于它的性能稳定、精度高，而且是线性放大，所以在设计各类测试仪器中得到广泛的应用。
一 实 验 目 的（1）掌握“光杠杆镜”测量微小长度变化的原理，图2。
（2）学会用“对称测量”消除系统误差。
（3）学习如何依实际情况对各个测量值进行误差估算。
（4）练习用逐差法、作图法处理数据。
三 实 验 原 理物体在外力作用下或多或少都要发生形变，当形变不超过某一限度时，撤走外力之后形变能随之消失，这种形变叫弹性形变，发生弹性形变时物体内部将产生恢复原状的内应力。
设有一截面为S ，长度为L 0的均匀棒状（或线状）材料，受拉力F 拉伸时，伸长了L Δ，其单位面积截面所受到的拉力SF称为胁强，而单位长度的伸长量LLΔ称为胁变。
根据胡克定律，在弹性形变范围内，棒状（或线状）固体胁变与它所受的胁强成正比：0ΔL LY S F =其比例系数Y 取决于固体材料的性质，反应了材料形变和内应力之间的关系，称为杨氏弹性模量。
LS FL Y Δ0= （1） 本实验是测定某一种型号钢丝的杨氏弹性模量，其中F 可以由所挂的砝码的重量求出，截面积S 可以通过螺旋测微计测量金属丝的直径计算得出，0L 可用米尺等常规的测量器具测量，但L Δ由于其值非常微小，用常规的测量方法很难精确测量。
本实验将用放大法——“光杠杆镜”来测定这一微小的长度改变量L Δ，图1是光杠杆镜的实物示意图。
图2是光杠杆镜测微小长度变化量的原理图。
左侧曲尺状物为光杠杆镜，M 是反射镜，b 即所谓光杠杆镜短臂的杆长，O 端为b 边的固定端，b 边的另一端则随被测钢丝的伸长、缩短而下降、上升，从而改变了M 镜法线的方向，使得钢丝原长为L 0时，从一个调节好的位于图右侧的望远镜看M 镜中标尺像的读数为1n ；而钢丝受力伸长后，光杠杆镜的位置变为虚线所示，此时从望远镜上看到的标尺像的读数变为2n 。
光杠杆镜尺法测定钢丝的杨氏弹性模量
2020/12/11
谢谢！
2020/12/11
光杠杆镜尺法测定钢丝的杨氏弹性模量
背景介绍
杨氏模量(Young‘s modulus)是表征在弹性限度 内物质材料抗拉或抗压的物理量，它是沿纵向的弹性模 量。1807年因英国医生兼物理学家托马斯 杨(Thomas Young, 1773-1829) 所得到的结果而命名。
根据胡克定律，在物体的弹性限度内，应力与应变 成正比，比值被称为材料的杨氏模量，它是表征材料性 质的一个物理,杨氏模量的大小标志了材料的刚性。
钢丝长度很容易用直尺测量；钢丝的截
面积S 也很容易测量，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。
S （2）d 2
4
只有钢丝的伸长量ΔL为一个不易测量的 小量，在实验中我们是采用光杠杆来测 量ΔL的。
2020/12/11
杨氏模量的测量原理图
直尺
钢丝
L
θ
光杠杆
b
ΔL
物镜调节旋纽 2θ
可以求得 x
2020/12/11
误差分析：误差传递
直接测量的物理量Δx；d；B；b；L 的误差
必然会引起杨氏模量Y 的误差。实验中要求计算
直接测量量的标准偏差，再运用误差传递公式计
算杨氏模量的标准偏差，写出最后结Y±σy。
d： d1、d2······d10 Δx：Δx1、Δx2······Δx4
d
2.测量
两个支点 b
“力” 点
•加上初始负载（两块砝码），拉直钢丝， •逐次加上一定质量的砝码，再逐次减去砝
码，记录 xi、xi’
•多次测量钢丝直径d (6~10次)，单次测量
金属丝杨氏模量的测定
物理实验报告【实验名称】杨氏模量的测定【实验目的】1. 掌握用光杠杆测量微小长度变化的原理和方法，了解其应用。
2. 掌握各种长度测量工具的选择和使用。
3. 学习用逐差法和作图法处理实验数据。
【实验仪器】MYC-1型金属丝杨氏模量测定仪（一套）、钢卷尺、米尺、螺旋测微计、重垂、砝码等。
【实验原理】 一、杨氏弹性模量设金属丝的原长L ，横截面积为S ，沿长度方向施力F 后，其长度改变ΔL ，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ΔL/L 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LL Y S F ∆= （１）则ELL SF Y ∆= （２） 比例系数E 即为杨氏弹性模量。
在它表征材料本身的性质，Y 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。
Y 的国际单位制单位为帕斯卡，记为Pa （1Pa =12m N ；1GPa =910Pa ）。
本实验测量的是钢丝的杨氏弹性模量，如果钢丝直径为d ，则可得钢丝横截面积S 则（２）式可变为EL d FLY ∆=24π （3）可见，只要测出式（3）中右边各量，就可计算出杨氏弹性模量。
式中L （金属丝原长）可由米尺测量，d （钢丝直径），可用螺旋测微仪测量，F （外力）可由实验中钢丝下面悬挂的砝码的重力F=mg 求出，而ΔL 是一个微小长度变化（在此实验中 ，当L ≈１ｍ时，F 每变化１ｋg 相应的ΔL 约为0.3ｍｍ）。
因此，本实验利用光杠杆的光学放大作用实现对钢丝微小伸长量ΔL 的间接测量。
? 二、光杠杆测微小长度变化尺读望远镜和光杠杆组成如图2所示的测量系统。
光杠杆系统是由光杠杆镜架与尺读望远镜组成的。
光杠杆结构见图2（b ）所示，它实际上是附有三个尖足的平面镜。
三个尖足的边线为一等腰三角形。
前两足刀口与平面镜在同一平面内（平面镜俯仰方位可调），后足在前两足刀口的中垂线上。
光杠杆法测杨氏模量实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除光杠杆法测杨氏模量实验报告篇一：杨氏模量实验报告南昌大学物理实验报告实验名称：学院：机电工程学院专业班级：能源与动力工程152学生姓名：王启威学号：5902615035实验地点：106座位号：实验时间：第九周星期一下午4点开始篇二：金属材料杨氏模量的测定实验报告浙江中医药大学学生物理实验报告实验名称金属材料杨氏模量的测定学院信息技术学院专业医学信息工程班级一班报告人学号同组人学号同组人学号同组人学号理论课任课教师实验课指导教师实验日期20XX年3月2日报告日期20XX年3月3日实验成绩批改日期浙江中医药大学信息技术学院物理教研室篇三：大学物理实验-拉伸法测钢丝的杨氏模量(已批阅) 系学号姓名日期实验题目：用拉伸法测钢丝的杨氏模量13+39+33=85实验目的：采用拉伸法测定杨氏模量，掌握利用光杠杆测定微小形变地方法。
在数据处理中，掌握逐差法和作图法两种数据处理的方法实验仪器:杨氏模量测量仪（包括光杠杆，砝码，望远镜，标尺），米尺，螺旋测微计。
实验原理：在胡克定律成立的范围内，应力F/s和应变ΔL/L之比满足e=（F/s）/（ΔL/L）=FL/（sΔL）其中e为一常量，称为杨氏模量，其大小标志了材料的刚性。
根据上式，只要测量出F、ΔL/L、s就可以得到物体的杨氏模量，又因为ΔL很小，直接测量困难，故采用光杠杆将其放大，从而得到ΔL。
实验原理图如右图：当θ很小时，其中l是光杠杆的臂??tanL/l，长。
由光的反射定律可以知道，镜面转过θ，反射光线转过2θ，而且有：tan2??2??故：?Ll?b(2D)bD，即是?L?bl(2D)那么e?2DLFslb，最终也就可以用这个表达式来确定杨氏模量e。
实验内容：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。
（2）调节支架底脚螺丝，确保平台水平，调平台的上下位置，使管制器顶部与平台的上表面共面。
用光杠杆放大法测定金属丝的杨氏模量
2
U E E U r E 1.53 10 5 5% 0.08 10 5 N / mm 2 E 的测量结果：
3.99 4.20 4.50 4.80 5.10 5.40 5.70
3.97 4.23 4.52 4.87 5.12 5.43 5.71
3.98 4.22 4.51 4.84 5.110 5.415 5.705
N 4 P8 P3 N5 P9 P4
N
1.44 1.48 1.47
次数
1
2
4、
1、实验数据：
次数 拉力示值 （kg） 14.000 15.000 16.000
0 1 2
N1 P5 P0
1.46 1.49 1.47
N 2 P6 P 1 N3 P7 P2
4
3 4 5 6 7 8 9
17.000 18.000 19.000 20.000 21.000 22.000 23.000
3
4
5
6
平均d (mm )0.7960.797
0.798
0.796
0.797
0.795
0.7965
L 396 3mm ， b 84.82 0.02mm 100 100 D na nb 5.51 1.85 122cm ， 3 3 2、数据处理： ①求 d
D 122 2cm
液压调节阀
接口
图1 1
液压调节
1. 测量杨氏弹性模量的原理公式 设金属丝的直径 d，将 S
d2
4
带入式（1）：
Y
2. 光杠杆放大原理：
4 FL d 2 L
（2）
3 2 C
金属丝杨氏模量的测量实验报告
金属丝杨氏模量的测量实验报告一、实验目的1、学会用伸长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工具。
4、学习数据处理和误差分析的方法。
二、实验原理1、杨氏模量的定义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，应力与应变成正比，即：＼F ＝ Y ＼times ＼frac{＼Delta L}｛L} ＼times S＼其中，Y 就是杨氏模量。
2、光杠杆放大原理本实验中，由于金属丝的伸长量ΔL 非常小，难以直接测量，因此采用光杠杆放大法进行测量。
光杠杆是一个带有三个尖足的平面镜，前两尖足放在一个固定的平台上，后尖足放在一个可移动的小平台上，小平台与金属丝的下端相连。
当金属丝伸长或缩短时，小平台会随之升降，带动光杠杆转动一个微小的角度θ。
通过望远镜和标尺，可以测量出光杠杆转动前后标尺的读数变化Δn，从而计算出角度θ 的变化。
根据几何关系，有：＼＼tan ＼theta ＼approx ＼theta ＝＼frac{＼Delta n}｛D}＼其中，D 为光杠杆平面镜到标尺的距离。
又因为：＼＼Delta L ＝＼frac{b}｛2} ＼times ＼theta＼其中，b 为光杠杆后足到两前足连线的垂直距离。
联立上述式子，可得：＼＼Delta L ＝＼frac{b ＼times ＼Delta n}｛2D}＼将其代入杨氏模量的表达式，可得：＼Y ＝＼frac{8FLD}｛S\pi d^2 ＼Delta n b}＼其中，d 为金属丝的直径。
三、实验仪器1、杨氏模量测定仪2、光杠杆及望远镜尺组3、螺旋测微器4、游标卡尺5、砝码6、米尺四、实验步骤1、调整仪器（1）将杨氏模量测定仪放在水平桌面上，调节底座上的三个调节螺丝，使立柱铅直。
实验5金属丝杨氏弹性模量的测量
实验5 金属丝杨氏弹性模量的测量杨氏弹性模量是固体材料性质的一个主要特征量。
本实验通过对杨氏弹性模量的测量，学习一种测量长度微小变化的方法——光杠杆镜尺法。
光杠杆镜尺法不仅可以测量长度的微小变化，也可以测量角度的微小变化。
所以，在光点式检流计以及冲击电流计等的读数装置中都有它的应用。
【目的要求】1．用伸长法测量钢丝的杨氏模量。
2．掌握光杠杆测微小伸长的原理和方法。
3．学习用逐差法处理数据。
【预习检测题】1. 杨氏弹性模量公式中各个量各用什么量具去测量？其误差怎么计算？2. 本实验采取什么测量方法？光杠杆的放大倍数是多少？3. 画出望远镜的结构图和放大图，说明调节望远镜的两个主要步骤和作用。
【实验原理】1．伸长法测杨氏模量任何固体在外力作用下都会发生形变，若外力作用停止，则形变随之消失，这种形变叫弹性形变。
在弹性限度范围内，物体的形变遵从胡克定律，即物体的应力和应变成正比。
若钢丝原长为L ，截面积为A ，沿长度方向的受力为F ，受力后伸长量为,ΔL ，则其应力为F ／A ，应变为ΔL ／L 。
胡克定律表明钢丝的应力与应变的比值是一个常数Y 。
Y=L A FLLL A F∆=∆ (4.4。
1) 式中：Y 为钢丝的杨氏模量。
实验表明，杨氏模量与外力F 、物体的长度L 及截面积A 的大小无关，仅由固体材料的性质决定。
设钢丝的直径为d ，则钢丝杨氏模量的计算公式为Y=Ld FL∆24π (4.4.2)由上式可见，只要测得钢丝原长L 、直径d 、外力F 和伸长量△L ，则可求得杨氏模量Y 。
2．光杠杆测微原理带有平面反射镜M 的光杠杆、固定平台B 、望远镜R 和标尺S 组成光杠杆测微系统。
光杠杆的结构如图3.1-1所示，光杠杆的三个脚尖1、2、3构成等腰三角形，从后脚尖1到两前脚尖2、3连线的距离为b 。
实验时将两前脚尖2、3置于固定平台B 的沟槽内，后足1置于圆柱体C 上。
当钢丝在砝码的重力作用下被拉伸发生形变时，光杠杆的后足1将随着圆柱体C 上下移动，于是平面反射镜的仰角随之改变。
光杠杆镜尺法测定钢丝的杨氏弹性模量
将实验结果与理论值进行对比，评估实验方法的 准确性和可靠性。
结果讨论
根据实验结果，讨论钢丝的杨氏弹性模量与材料、 温度等因素的关系。
05
实验结果与误差分析
实验结果
实验数据记录
通过光杠杆镜尺法测得钢丝在不同拉伸长度下的位移量，记录了 多组数据。
数据处理与分析
对实验数据进行处理，计算钢丝的杨氏弹性模量，并分析其变化规 律。
03
实验步骤
准备阶段
准备实验器材
光杠杆镜尺法需要用到光 杠杆、望远镜、标尺、钢 丝等器材，确保这些器材 的精度和稳定性。
确定实验参数
根据实验要求，确定钢丝 的长度、直径、拉伸载荷 等参数，以便后续实验操 作。
搭建实验装置
按照实验要求，搭建光杠 杆镜尺法装置，确保装置 的稳定性和精度。
安装与调试阶段
实验结论
根据实验数据和结果，得出钢丝的杨氏弹性模量随拉伸长度变化的 结论。
误差来源分析
01
02
03
04
测量误差
由于测量工具和方法的限制， 可能导致测量结果存在误差。
环境因素
实验过程中环境温度、湿度等 变化可能对实验结果产生影响
。
操作误差
实验操作过程中可能存在的误 差，如钢丝夹持不紧、拉伸不
均匀等。
定义公式
E=σ/ε （E为杨氏弹性模量，σ为应力， ε为应变）。
实验目的和意义
实验目的
通过光杠杆镜尺法测定钢丝的杨氏弹性模量，了解钢丝在不同受力条件下的形 变特性，为材料科学和工程领域提供基础数据。
实验意义
杨氏弹性模量是材料力学性能的重要参数，对于材料的选择和应用具有指导意 义。通过实验可以深入了解材料的力学性能，为实际工程应用提供依据。
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用新型光杠杆放大法测定金属丝的杨氏模量一、 前言杨氏模量是工程材料重要参数，它反映了材料弹性形变与内应力的关系，它只与材料性质有关，是选择工程材料的重要依据之一。
设长为L ，截面积为S 的均匀金属丝，在两端以外力F 相拉后，伸长ΔL 。
实验表明，在弹性范围内，单位面积上的垂直作用力F/S （正应力）与金属丝的相对伸长ΔL/L(线应变)成正比，其比例系数就称为杨氏模量，用Y 表示，即//F S F L Y L LS L==∆∆ （1）这里的F 、L 和S 都易于测量，ΔL 属微小变量，我们将用光杠杆放大法测量。
放大法是一种应用十分广泛的测量技术。
我们将在本课程中接触到机械放大、光放大、电子放大等测量术。
如螺旋测微计是通过机械放大而提高测量精度的，示波器是通过将电子信号放大后进行观测的。
本实验采用的光杠杆法是属光放大技术。
光杠杆放大原理被广泛地用于许多高灵敏度仪表中，如光电反射式检流计、冲击电流计等。
放大法的核心是将微小变化量输入一“放大器”，经放大后再作精确测量。
设微小变化量用ΔL 表示，放大后的测量值为N ，我们称N A L=∆为放大器的放大倍数。
原则上A 越大，越有利于测量，但往往会引起信号失真。
研究保真技术已成为测量技术的一个专门领域。
二、 实验目的：1、 学会测量杨氏弹性模量的一种方法2、 掌握光杠杆放大法测量微小长度的原理3、学会用逐差法处理数据三、 实验原理本实验的整套装置由“数显气（液）压加力杨氏模量拉伸仪”和“新型光杠杆”组成。
数显气（液）压加力杨氏模量拉伸仪如图1所示，金属丝上下两端用钻头夹具夹紧，上端固定于双立柱的横梁上，下端钻头卡的连接拉杆穿过固定平台中间的套孔与拉力传感器相连。
加力装置施力给传感器，从而拉伸金属丝。
所施力大小由电子数字显示系统显示在液晶显示屏上。
加力大小由液压调节阀改变。
数显液晶屏1. 测量杨氏弹性模量的原理公式设金属丝的直径d ，将24d S π=带入式（1）：24F LY d Lπ=∆ （2）2. 光杠杆放大原理：图2（a ）为新型光杠杆的结构示意图。
在等腰三角形铁板1的三个角上，各有一个尖头螺钉，底边连线上的两个螺钉B 和C 称为前足尖，顶点上的螺钉A 称为后足尖，2为光杠杆倾角调节架，3为光杠杆反射镜。
调节架可使反射镜作水平转动和俯仰角调节。
测量标尺在反射镜的侧面并与反射镜在同一平面上,如图2（b ）所示。
测量时两个前足尖放在杨氏模量测定仪的固定平台上，后足尖则放在待测金属丝的测量端面上，该测量端面就是与金属丝下端夹头相固定连接的水平托板。
当金属丝受力后，产生微小伸长，后足尖便随测量端面一起作微小移动，并使光杠杆绕前足尖转动一微小角度，从而带动光杠杆反射镜转动相应的微小角度，这样标尺的像在光杠杆反射镜和调节反射镜之间反射，便把这一微小角位移放大成较大的线位移。
这就是光杠杆产生光放大的基本原理。
下面我们来导出本实验的测量原理公式。
图3(a)为NKY-2型光杠杆放大原理示意图；标尺和观察者在两侧，如见图3（b ）所示。
开始时光杠杆反射镜与标尺在同一平面,在望远镜上读到的标尺读数为0p ,当光杠杆反射镜的后足尖下降△L 时，产生一个微小偏转角θ，在望远镜上读到的标尺读数1p ,10P P -即为放大后的钢丝伸长量N ，常称作视伸长。
由图可知θθb b L ≈=∆tanθθD D P P N 44tan 01≈=-=图2(b)A图3（b ）图3（a ）所以它的放大倍数为1004P P N D A LLb-===∆∆ 带入式（2）可得： 216F L DY d bNπ=（3）式中b 称为光杠杆常数或光杠杆腿长，为光杠杆后足尖A 到两前足尖BC 连线的垂直距离，如图4（a ）所示D 为反射平面镜到标尺的距离，可用光学方法在望远镜中间接测得。
调节望远镜的目镜,聚焦后可清晰地看到叉丝平面上有上、中、下三条平行基准线，如图4(b)所示，其中间基准线称为测量准线，用于读金属丝长度变化的测量值12,n n ，上下两条准线称为辅助准线。
它们之间的距离a n -b n 称为视距,则有1003D =⨯视距四、 系统误差分析与消减办法1、 由于钢丝不直或钻头夹具夹得不紧将出现假伸长，为此，必须用力将钻头卡夹紧钢丝。
同时，在测量前应将金属丝拉直并施加适当的预拉力。
2、 由于钢丝在加外力后，要经过一段时间才能达到稳定的伸长量，这种现象称为滞后效应，这段时间称为驰豫时间。
为此每次加力后应等到显示器数据稳定后再进行测读数据。
3、 金属丝（钢丝）锈蚀或长期受力产生所谓金属疲劳，将导致应力集中或非弹性形变，因此，当发生钢丝锈蚀或使用2年以上应作更换 。
4、 测力秤的误差，本实验所用的数字测力秤的示值误差为+10g 。
5、关于其他测量量的误差分析与估算（1） 由于测量条件的限制，L,D,b 三个量只作单次测量，它们的误差限应根据具体情况估算。
其中L,D 用钢尺测量时，其极限误差可估算为1～3mm 。
测量光杠杆常数b 的方法是，将三个足尖压印在硬纸板上，作等腰三角形，从后足尖至两前足尖连线的垂直距离即为b 。
由于压印，作图连线宽度可达0.2～0.3mm ，故其误差限可估算为0.5mm 。
（2） 金属丝直径d 用千分尺多次测量时，应注意测点要均匀地分布在上、中、下不同位置，千分尺的仪器误差取0.004mm 。
五、 实验内容与仪器配置内容：测定钢丝的杨氏模量。
仪器：数显气(液)压加力杨氏模量测定仪，新型光杠杆，螺旋测微计，钢卷尺、游标卡尺各一个。
六、 实验步骤与操作要点1、 观察杨氏模量测定仪上的圆形水准器的水泡是否居中，若不居中可调节底脚螺丝直至水准泡居中为止，此时意味着杨氏模量仪的立柱铅直，平台水平。
2、将液压连接管头插入拉伸仪接口,并拧紧压紧螺帽（一般实验室已经连接好）。
使液压调节螺AC图4（a ）图4（b ）杆沿减力方向调至“零位”（注意：顺时针转动螺杆为加力方向，反时针转动为减力方向）。
3、 将照明标尺插入拉伸仪平台左边的小柱内,再将照明线接头插入拉伸仪左侧照明电源接口。
（一般实验室已经连接好）4、调节光路(1)将光杠杆放置好，两前足尖放在平台槽内，后足尖置于与钢丝固定的圆形托盘上,并使光杠杆反射镜平面与照明标尺基本在一个平面上。
调节光杠杆平面镜的倾角螺钉，使平面镜与平台面基本垂直。
(2)调节望远镜与调节反射镜高度，使其与光杠杆基本处于等高位置。
调节反射镜的倾角螺丝，使反射镜镜面与光杠杆镜面基本平行。
(3)小心转动调节反射镜,至目测能看到照明标尺经调节反射镜投射到光杠杆反射镜的像为止。
(4)通过望远镜找到标尺的像；若找不到，应调节光杠杆和反射镜倾角螺钉以及望远镜的位置。
直至找到为止5、 调节望远镜的目镜焦距看清叉丝平面的三条准线。
调节物镜焦距清晰起地看清反射回的标尺像并无视差。
6、测量。
（1） 按下数显测力秤的“开/关”键。
待显示器出现“0.000”后，用液压加力盒的调节螺杆加力，显示屏上会出现所施拉力。
（2） 为测量数据准确方便，先测量加载过程，将数显拉力从14Kg 始，每间隔1Kg 记录标尺读数10组数据,分别记作013456789,,,,,,,,n n n n n n n n n 。
隔数分钟后，连续减载，每减少1kg观测一次标尺读数。
读取相应的十组数据，填入记录表格中。
（3） 重复上述步骤(2)重做一遍。
（4） 观测完毕应调节液压调节螺杆旋至最外，使测力秤指示“0.000”附近后，再关掉测力秤“电源”。
（5） 测量D,L,b,d 值，其中D,L,b 只测一次，d 用千分尺在金属丝的不同位置测6次，记入自行设计表格中。
7、 操作要点：调节好光路是本实验的基础，为此必须充分理解光杠杆的放大原理。
调节标尺－反射平面镜－望远镜光路系统，使标尺在平面镜中的反射像能进入望远镜；调节望远镜的目镜和物镜焦距，确保在望远镜中能清晰且无视差地看到叉丝平面的三条准线和标尺像的刻度线。
弄清光杠杆和调节反射镜调节俯仰角的方法，操作时动作要轻，要精细准确。
七、 实验记录与数据处理1、标尺读数记录3、数据处理与结果表达（1） 报告各直接测量结果 （2） 报告杨氏模量测量结果 先由216F L DY d bNπ=导出相对不确定度传导公式，再求Y U 。
N 要求用逐差法处理，在计算Y 时，式中视伸长N 对应的力F=5（千克力）,Y 的单位为N/mm 2。
八、 思考题1、 杨氏模量测量数据N 若不用逐差法而用作图法处理，请想一想如何处理?2、 根据误差分析，要使Y 的实验结果理想，关键应抓住什么量进行测量?为什么?为什么不同的长度量（共几个）要用不同仪器进行测量（有哪几种）?3、 用光杠杆放大法测量微小长度变化有什么优点?怎样提高光杠杆放大系统的放大倍数?4、试证明：若测量前光杠杆反射镜与调节反射镜不平行，不会影响测量结果。