【实验题目】杨氏模量的测定【实验目的】1.训练正确调整测量系统的能力2.掌握用光杠杆测量微小长度变化的原理和方法, 测定钢丝的杨氏模量3.学习用逐差法处理数据【实验原理】1.杨氏模量定义: 材料在弹性变形阶段, 其应力(F/S)和应变(ΔL/L)成正比例关系(即符合胡克定律), 其比例系数称为弹性模量。
2.单位:杨氏模量的因次同压强, 在SI单位制中, 压强的单位为Pa也就是帕斯卡。
3.意义:弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标, 其值越大, 使材料发生一定弹性变形的应力也越大, 即材料刚度越大。
4.光杠杆放大原理光杠杆常数: 光杠杆后足到两前足连线的距离。
【实验步骤】调整杨氏模量仪。
注意消除视差(移动眼睛, 视场中刻线位置不变)。
调整完毕教师检查成像情况。
2. L 、D.K 各测一次 , 。
d 测10次, 注意修正千分尺的零点误差。
3.在同样负荷条件下增荷、减荷各改变7次( )测量 ,取平均值。
,4. 计算杨氏模量E (课堂上完成)。
, 标准值 。
用逐差法计算 , 计算与标准值的相对误差, 要求( (5%。
6. 计算杨氏模量的不确定度u (E )。
【实验记录】2. 钢丝应变数据记录表2. 其它各量数据记录表xFK d LD E ∆⋅=28π【数据处理与计算】 1. 直接测量量的数据处理1)细丝直径d (测量次数=n 10)A ()()()u d s d f n ===B ()u d ∆==C ()u d ===dd u d )()(δ 2)光杠杆足距k (测量次数=n 1)k u =()ku k kδ==3)金属丝长度L (测量次数=n 1)L u =()Lu L Lδ== 4)镜尺距离D (测量次数=n 1)D u =()Du D Dδ==5)负荷 时读数差 (测量次数 4,注意直接测量量为 , )=∆=∆nxA ()()()s u x f n n∆∆=⋅=B ()u x ∆=B ()()B x u x n∆==C ()u x ∆=xx u x )()(∆=∆δ=2. E 的计算xk d LDmgE ∆⋅=28π=()E δ===⨯=)()(E E E u δ【结果与讨论】实验结果: ( ± ) , P=0.683。