用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量实验报告示范实验报告示范1 实验名称：用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量一．实验目的学习用拉伸法测定钢丝的杨氏模量；掌握光杠杆法测量微小变化量的原理；学习用逐差法处理数据。二．实验原理长为 l ，截面积为S 的金属丝，在外力F 的作用下伸长了 l, 称 Y 丝直径为 d，即截面积 Sd2/4, 则 YF/S 为杨氏模量。设钢 l/l4lF。 ld2伸长量 l 比较小不易测准，因此，利用光杠杆放大原理，设计装置去测伸长量l 。几 何 光 学 的 原 理 可 知 ， l8FlLbb 。(nn0)n，Y22L2Ldbn 图 1 图 2 三．主要仪器设备杨氏模量测定仪；光杠杆；望远镜及直尺；千分卡；游标卡尺；米尺；待测钢丝；砝码；水准器等。四．实验步骤1. 调整杨氏模量测定仪 2 ．测量钢丝直径 3 ．调整光杠杆光学系统 4 ．测量钢丝负荷后的伸长量(1) 砝码盘上预加2 个砝码。记录此时望远镜十字叉丝水平线对准标尺的刻度值n0。'''(2) 依次增加1 个砝码，记录相应的望远镜读数n1。 ,n2 ，,n7''''''''(3) 再加 1 个砝码，但不必读数，待 稳 定 后 ， 逐 个 取 下 砝 码 ， 记 录 相 应 的 望 远 镜 读 数n7。 ,n6 ，,n1,n0(4) 计算同一负荷下两次标尺读数(ni'和ni'')的平均值 ni(ni'ni'')/2。(5) 用隔项逐差法计算n。5. 用钢卷尺单次测量标尺到平面镜距离L 和钢丝长度；用压脚印法单次测量光杠杆后足到两前足尖连线的垂直距离 b。6．进行数据分析和不确定度评定，报道杨氏模量值。实验报告示范五．数据记录及处理1．多次测量钢丝直径d 2 表 1 用千分卡测量钢丝直径d 测量部位测量方向 d(mm) 上 纵向横向纵向中 横向 纵向下 横向平均 .64 .16 .25 .36 .25 .01 (did)2(104mm2) 钢丝直径 d 的：A类不确定度uA(d)112(dd)(did)2/(n1) in(n1)n104/(61) mm B 类不确定度uB(d)3 总不确定度uC(d)22uA(d)uB(d) mm 相对不确定度 ur(d)uC(d)% 测量结果 d mm ur(d)%2 ．单次测量：用米尺单次测量钢丝长l 、平面镜与标尺间距L，用游标卡尺测量光杠杆长b 表 2 钢丝长 l 、平面镜与标尺间距L、测量光杠杆长b 单位： mm 测读值不确定度 0 ．58 0．58 0．012 相对不确定度 l L b ur(l) ur(L) ur(b) 0．087% 0．064% 0．016% 实验报告示范3．光杠杆法测量钢丝微小伸长量3 表 3 测量钢丝的微小伸长量砝码重量标尺读数(cm) 加砝码时 ' ...
