拉伸法和动力学法测量弹性模量-试验报告VIP免费

- 1 -拉伸法和动力学法测量弹性模量实验报告双 33A 组石健2007010241 实验日期： 2008 年 12 月 17 日- 2 -第一部分拉伸法测弹性模量1.1 实验目的(1) 学习用拉伸法测量弹性模量的方法；(2) 掌握螺旋测微计和读数显微镜的使用；(3) 学习用逐差法处理数据。1.2 实验原理1.2.1 弹性模量及其测量方法本实验讨论最简单的形变——拉伸形变，即棒状物体（或金属丝）仅受轴向外力作用而发生伸长的形变（称拉伸形变） 。设有一长度为，截面积为的均匀金属丝，沿长度方向受一外力后金属丝伸长。单位横截面积上的垂直作用力成为正应力，金属丝的相对伸长称为线应变。实验结果指出，在弹性形变范围内，正应力与线应变成正比，即该规律称为胡克定律。式中比例系数称为材料的弹性模量。它表征材料本身的性质，越大的材料， 要使他发生一定的相对形变所需的单位横截面积上的作用力也越大。一些常用材料的值见表 1。的单位为（；）。表 1 一些常用材料的弹性模量材料名称钢铁铜铝铅玻璃橡胶196~216 113~157 73~127 约 70 约 17 约 55 约 0.0078 本实验测量的是钢丝的弹性模量，如果测得钢丝的直径为，则可以进一步把写成：测量钢丝的弹性模量的方法是将钢丝悬挂于支架上，上端固定， 下端加砝码对钢丝施力，测出钢丝相应的伸长量，即可求出。钢丝长度用钢尺测量， 钢丝直径用螺旋测微计测量，力 由砝码的重力求出。实验的主要问题是测准。一般很小，约数量级，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）。为了使测量的更准确些，采用测量多个的方法以减少测量的随机误差，即在钢丝下端每加一个砝码测一次伸长位置，逐个累加砝码，逐次记录伸长位置。通过数据处理求出。1.2.2 逐差法处理数据如果用上述方法测量10 次得到相应的伸长位置，如何处理数据，算出钢丝的伸长- 3 -量呢？我们可以由相邻伸长位置的差值求出9 个，然后取平均，则从上式可以看出中间各都消去了，只剩下，用这样的方法处理数据，中间各次测量结果均未起作用。为了发挥多次测量的优越性，可以改变一下数据处理的方法，把前后数据分成两组，一组，为另一组。讲两组中相应的数据想见得出5 个，，则这种数据处理的方法称为逐差法，其优点是充分利用的所测数据，可以减小测量的随机误差，而且也可以减少测量仪器带来的误差。因此是实验中常用的一种数据处理的方法。1.3 实验仪器实验装置如图1 所示。图 1 测量弹性模量的实验...