钢丝杨氏模量的测定1.doc

钢丝杨氏模量的测定
【实验目的】
1．了解静态拉伸法测杨氏模量的方法
2．掌握光杠杆放大法测微小长度变化的原理和方法
3．学会用逐差法处理数据
【实验内容与步骤】
1．用拉伸法测钢丝的杨氏模量
1.1调整杨氏模量测定仪
调节杨氏模量测定仪的底脚调整螺钉，使立柱铅直。调节平台的上下位置，使随钢丝伸长的夹具B上端与沟槽在同一水平面上（为什么?）。加1Kg砝码在砝码托盘上，将钢丝拉直，检查夹具B是否能在平台的孔中上下自由地滑动，钢丝是否被上下夹子夹紧．
1.2调整光杠杆镜尺组
光杠杆后两足置于沟槽内，前足置于夹具B上，让平面镜竖直，镜尺组安放在光杠杆正前方约1.2m处，并尽量使望远镜水平并与光杠杆镜面同高，标尺竖直。
调节望远镜（移动或转动望远镜支架）使得从望远镜上方沿镜筒轴线方向在平面镜中能看到标尺的像，调节望远镜的目镜，看清镜筒内的十字叉丝，调节望远镜的调焦旋钮，使标尺的像清晰并无视差。
仔细调节光杠杆，使与望远镜同高的标尺刻度像与十字叉丝的横叉丝重合。（为什么？）
1.3测量
轻轻的依次将1Kg的砝码加到砝码托盘上（砝码托自重不计），记录不同力作用下望远镜中标尺读数(共6次)，然后将砝码再依次轻轻取下，再记录不同力作用下标尺读数，两次读数的平均值作为不同力作用下标尺的读数，用逐差法求
注意：测量时应随时注意检查和判断测量数据的合理性；加砝码时勿使砝码托摆动，并将砝码缺口交叉放置，以免倒落。
1.4测L、D用钢卷尺测量光杠杆镜面到标尺的距离D和上下夹具之间钢丝的长度L。
1.5测b用印迹法（即将光杠杆拿下放在纸上压出三个脚尖的迹点）测出光杠杆前足到后两足连线的垂直距离b。
1.6用螺旋测微计测量钢丝的直径d,选择上中下三处，每处都要在互相垂直方向上各测一次，共6次，计算。
1.7计算钢丝的杨氏模量，并求其不确定度，正确表示测量结果。
【注意事项】
1．光杠杆和镜尺组构成的光学系统一旦调好后，实验过程中不可再动，加减砝码时要轻拿轻放。
2．钢丝受力不能超过其弹性限度范围。
3．调节望远镜时一定要消除视差，否则会影响读数的准确性。
4．实验过程中避免光杠杆跌落损坏。
5．测量各长度量时，应先测量，再测量D、L、b
【数据记录与处理】
1．单次测量量
；；；。
2．钢丝直径d的测量
仪器零点误差；千分尺仪器误差；
次数123456/mm/mm/mm；
；；；
。
3．望远镜中标尺读数变化量的测量
次数i1234560.0001.0002.0003.0004.0005.000；；；
；
；；；
；
；；
；
。
【思考题】
1．材料相同、粗细不同的两根钢丝，其杨氏模量是否相同？
2．实验中各长度量采用了不同的长度测量仪器进行测量，选择它们的依据是什么?
3．本实验如果从望远镜中看不到标尺的像，应从哪些方面进行调节？标尺像上下清晰度不同应如何调节？
4．根据所测数据，能否用作图法或最小二乘法求钢丝的杨氏模量？若能，试简述之。