求楊氏模量已完成的實驗報告（有數據有結果）

楊氏模量的測量【實驗目的】1．1．掌握螺旋測微器的使用方法。 2．學會用光杠桿測量微小伸長量。3．學會用拉伸法金屬絲的楊氏模量的方法?！緦嶒瀮x器】 楊氏模量測定儀（包括：拉伸儀、光杠桿、望遠鏡、標尺），水準器，鋼卷尺，螺旋測微器，鋼直尺。1、金屬絲與支架（裝置見圖1）：金屬絲長約0.5米，上端被加緊在支架的上梁上，被夾于一個圓形夾頭。這圓形夾頭可以在支架的下梁的圓孔內自由移動。支架下方有三個可調支腳。這圓形的氣泡水準。使用時應調節支腳。由氣泡水準判斷支架是否處于垂直狀態。這樣才能使圓柱形夾頭在下梁平臺的圓孔轉移動時不受摩擦。2、光杠桿（結構見圖2）：使用時兩前支腳放在支架的下梁平臺三角形凹槽內，后支腳放在圓柱形夾頭上端平面上。當鋼絲受到拉伸時，隨著圓柱夾頭下降，光杠桿的后支腳也下降，時平面鏡以兩前支腳為軸旋轉。

圖1 圖2 圖33、望遠鏡與標尺（裝置見圖3）：望遠鏡由物鏡、目鏡、十字分劃板組成。使用實現調節目鏡，使看清十字分劃板，在調節物鏡使看清標尺。這是表明標尺通過物鏡成像在分劃板平面上。由于標尺像與分劃板處于同一平面，所以可以消除讀書時的視差（即消除眼睛上下移動時標尺像與十字線之間的相對位移）。標尺是一般的米尺，但中間刻度為0。 【實驗原理】 1、胡克定律和楊氏彈性模量固體在外力作用下將發生形變，如果外力撤去后相應的形變消失，這種形變稱為彈性形變。如果外力后仍有殘余形變，這種形變稱為塑性形變。應力：單位面積上所受到的力（F/S）。應變：是指在外力作用下的相對形變（相對伸長DL/L）它反映了物體形變的大小。用公式表達為： (1)2、光杠桿鏡尺法測量微小長度的變化在（1）式中，在外力的F的拉伸下，鋼絲的伸長量DL是很小的量。用一般的長度測量儀器無法測量。在本實驗中采用光杠桿鏡尺法。初始時，平面鏡處于垂直狀態。標尺通過平面鏡反射后，在望遠鏡中呈像。則望遠鏡可以通過平面鏡觀察到標尺的像。望遠鏡中十字線處在標尺上刻度為 。當鋼絲下降DL時，平面鏡將轉動q角。則望遠鏡中標尺的像也發生移動，十字線降落在標尺的刻度為 處。由于平面鏡轉動q角，進入望遠鏡的光線旋轉2q角。從圖中看出望遠鏡中標尺刻度的變化 。因為q角很小，由上圖幾何關系得： 則： （2）由（1）（2）得：

【實驗內容及步驟】1、調楊氏模量測定儀底角螺釘，使工作臺水平，要使夾頭處于無障礙狀態。2、放上光杠桿，T形架的兩前足置于平臺上的溝槽內，后足置于方框夾頭的平面上。微調工作臺使T形架的三足尖處于同一水平面上，并使反射鏡面鉛直。3、望遠鏡標尺架距離光杠桿反射平面鏡1.2～1.5m。調節望遠鏡光軸與反射鏡中心等高。調節對象為望遠鏡筒。4、初步找標尺的像：從望遠鏡筒外側觀察反射平面鏡，看鏡中是否有標尺的像。如果沒有，則左右移動支架，同時觀察平面鏡，直到從中找到標尺的像。5、調節望遠鏡找標尺的像：先調節望遠鏡目鏡，得到清晰的十字叉絲；再調節調焦手輪，使標尺成像在十字叉絲平面上。6、調節平面鏡垂直于望遠鏡主光軸。7、記錄望遠鏡中標尺的初始讀數 （不一定要零），再在鋼絲下端掛0.320kg砝碼，記錄望遠鏡中標尺讀數 ，以后依次加0.320kg，并分別記錄望遠鏡中標尺讀數，直到7塊砝碼加完為止，這是增量過程中的讀數。然后再每次減少0.320kg砝碼，并記下減重時望遠鏡中標尺的讀數。數據記錄表格見后面數據記錄部分。8、取下所有砝碼，用卷尺測量平面鏡與標尺之間的距離R，鋼絲長度L，測量光杠桿常數b（把光杠桿在紙上按一下，留下三點的痕跡，連成一個等腰三角形。作其底邊上的高，即可測出b）。9、用螺旋測微器測量鋼絲直徑6次?？梢栽阡摻z的不同部位和不同的經向測量。因為鋼絲直徑不均勻，截面積也不是理想的圓?！緦嶒炞⒁馐马棥?、加減砝碼時一定要輕拿輕放，切勿壓斷鋼絲。2、使用千分尺時只能用棘輪旋轉。3、用鋼卷尺測量標尺到平面鏡的垂直距離時，尺面要放平。4、楊氏模量儀的主支架已固定，不要調節主支架。5、測量鋼絲長度時，要加上一個修正值 ， 是夾頭內不能直接測量的一段鋼絲長度。 【實驗數據處理】標尺最小分度：1mm 千分尺最小分度：0.01mm 鋼卷尺最小分度：1mm 鋼直尺最小分度：1mm表一 外力mg與標尺讀數 序號i01234567m（kg）0.0000.3200.6400.9601.2801.6001.9202.240加砝碼 1.002.013.084.115.296.577.458.59減砝碼 0.831.943.054.225.316.357.708.59

0.9151.9753.0654.1655.3006.4607.5758.59

表二 的逐差法處理序號I0123

(cm)4.3854.4854.5104.4254.451(cm)-0.0660.0330.059-0.026

的A類不確定度： 的B類不確定度： 合成不確定度： 所以： 表三 鋼絲的直徑d 千分尺零點誤差: -0.001mm次數123456

0.1950.1940.1950.1930.1940.1950.1953

0.0007-0.00030.0007-0.0013-0.00030.0007

的A類不確定度： 的B類不確定度： 合成不確定度： 所以： 另外L=(45.42+4.23)cm、R=131.20cm、b=7.40cm為單次測量，不考慮A類不確定度，它們的不確定度為：

計算楊氏模量

不確定度：

實驗結果： 【實驗教學指導】1、望遠鏡中觀察不到豎尺的像應先從望遠筒外側，沿軸線方向望去，能看到平面鏡中豎尺的像。若看不到時，可調節望遠鏡的位置或方向，或平面反射鏡的角度，直到找到豎尺的像為止，然后，再從望遠鏡中找到豎尺的像。2、叉絲成像不清楚。這是望遠鏡目鏡調焦不合適的緣故，可慢慢調節望遠鏡目鏡，使叉絲像變清晰。3、實驗中，加減法時，測提對應的數值重復性不好或規律性不好。(1) 金屬絲夾頭未夾緊，金屬絲滑動。(2)楊氏模量儀支柱不垂直，使金屬絲端的方框形夾頭與平臺孔壁接觸摩擦太大。(3)加馮法碼時，動作不夠平穩，導致光杠桿足尖發生移動。(4)可能是金屬絲直徑太細,加砝碼時已超出彈性范圍。 【實驗隨即提問】⑴ 根據Y的不確定度公式，分析哪個量的測量對測量結果影響最大。答：根據 由實際測量出的量計算可知 對Y的測量結果影響最大，因此測此二量尤應精細。⑵ 可否用作圖法求鋼絲的楊氏模量，如何作圖。答：本實驗不用逐差法，而用作圖法處理數據，也可以算出楊氏模量。由公式Y=可得： F= Y△n＝KY△n。式中K=可視為常數。以荷重F為縱坐標，與之相應的ni為橫坐標作圖。由上式可見該圖為一直線。從圖上求出直線的斜率，即可計算出楊氏模量。⑶ 怎樣提高光杠桿的靈敏度？靈敏度是否越高越好？答：由Δn= ΔL可知， 為光杠桿的放大倍率。適當改變R和b，可以增加放大倍數，提高光杠桿的靈敏度，但這種靈敏度并非越高越好；因為ΔL=Δn成立的條件是平面鏡的轉角θ很?。é取?.5°），否則tg2θ≠2θ。要使θ≤2.5°，必須使b≥ 4cm，這樣tg2θ≈2θ引起的誤差在允許范圍內；而b盡量大可以減小這種誤差。如果通過減小b來增加放大倍數將引起較大誤差⑷ 稱為光杠桿的放大倍數，算算你的實驗結果的放大倍數。答：以實驗結果計算光杠桿的放大倍數為

執筆人：張昆實

求郵件 我也想要 好人

郵箱，我有我們學校做好的楊氏模量實驗報告，發給你可以參考看看說不定和你們的也一樣。

呃 做了很久了 上學期的事了 其實很多數據可以推算出來 制造一點誤差就可以了 天都看不出來的東西