杨氏模量实验报告.docx
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杨氏模量实验报告杨氏模量实验报告在人们素养不断提高的今天,大家逐渐认识到报告的重要性,报告中涉及到专业性术语要解释清楚。那么一般报告是怎么写的呢?下面是小编为大家收集的杨氏模量实验报告,欢迎阅读与收藏。杨氏模量实验报告1【实验目的】1.1.掌握螺旋测微器的使用方法。2.学会用光杠杆测量微小伸长量。3.学会用拉伸法金属丝的杨氏模量的方法。【实验仪器】杨氏模量测定仪(包括:拉伸仪、光杠杆、望远镜、标尺),水准器,钢卷尺,螺旋测微器,钢直尺。1、金属丝与支架(装置见图1):金属丝长约0.5米,上端被加紧在支架的上梁上,被夹于一个圆形夹头。这圆形夹头可以在支架的下梁的圆孔内自由移动。支架下方有三个可调支脚。这圆形的气泡水准。使用时应调节支脚。由气泡水准判断支架是否处于垂直状态。这样才能使圆柱形夹头在下梁平台的圆孔转移动时不受摩擦。2、光杠杆(结构见图2):使用时两前支脚放在支架的下梁平台三角形凹槽内,后支脚放在圆柱形夹头上端平面上。当钢丝受到拉伸时,随着圆柱夹头下降,光杠杆的后支脚也下降,时平面镜以两前支脚为轴旋转。3、望远镜与标尺(装置见图3):望远镜由物镜、目镜、十字分划板组成。使用实现调节目镜,使看清十字分划板,在调节物镜使看清标尺。这是表明标尺通过物镜成像在分划板平面上。由于标尺像与分划板处于同一平面,所以可以消除读书时的视差(即消除眼睛上下移动时标尺像与十字线之间的相对位移)。标尺是一般的米尺,但中间刻度为0。【实验原理】1、胡克定律和杨氏弹性模量固体在外力作用下将发生形变,如果外力撤去后相应的形变消失,这种形变称为弹性形变。如果外力后仍有残余形变,这种形变称为塑性形变。应力:单位面积上所受到的力(F/S)。应变:是指在外力作用下的相对形变(相对伸长DL/L)它反映了物体形变的大小。2、光杠杆镜尺法测量微小长度的变化在(1)式中,在外力的F的拉伸下,钢丝的伸长量DL是很小的量。用一般的长度测量仪器无法测量。在本实验中采用光杠杆镜尺法。初始时,平面镜处于垂直状态。标尺通过平面镜反射后,在望远镜中呈像。则望远镜可以通过平面镜观察到标尺的像。望远镜中十字线处在标尺上刻度为。当钢丝下降DL时,平面镜将转动q角。则望远镜中标尺的像也发生移动,十字线降落在标尺的刻度为处。由于平面镜转动q角,进入望远镜的光线旋转2q角。从图中看出望远镜中标尺刻度的变化。因为q角很小,由上图几何关系得:由(1)(2)得:【实验内容及步骤】1、调杨氏模量测定仪底角螺钉,使工作台水平,要使夹头处于无障碍状态。2、放上光杠杆,T形架的两前足置于平台上的沟槽内,后足置于方框夹头的平面上。微调工作台使T形架的三足尖处于同一水平面上,并使反射镜面铅直。3、望远镜标尺架距离光杠杆反射平面镜1.2~1.5m。调节望远镜光轴与反射镜中心等高。调节对象为望远镜筒。4、初步找标尺的像:从望远镜筒外侧观察反射平面镜,看镜中是否有标尺的像。如果没有,则左右移动支架,同时观察平面镜,直到从中找到标尺的像。5、调节望远镜找标尺的像:先调节望远镜目镜,得到清晰的十字叉丝;再调节调焦手轮,使标尺成像在十字叉丝平面上。6、调节平面镜垂直于望远镜主光轴。7、记录望远镜中标尺的初始读数(不一定要零),再在钢丝下端挂0.320kg砝码,记录望远镜中标尺读数,以后依次加0.320kg,并分别记录望远镜中标尺读数,直到7块砝码加完为止,这是增量过程中的`读数。然后再每次减少0.320kg砝码,并记下减重时望远镜中标尺的读数。数据记录表格见后面数据记录部分。8、取下所有砝码,用卷尺测量平面镜与标尺之间的距离R,钢丝长度L,测量光杠杆常数b(把光杠杆在纸上按一下,留下三点的痕迹,连成一个等腰三角形。作其底边上的高,即可测出b)。9、用螺旋测微器测量钢丝直径6次。可以在钢丝的不同部位和不同的经向测量。因为钢丝直径不均匀,截面积也不是理想的圆。【实验注意事项】1、加减砝码时一定要轻拿轻放,切勿压断钢丝。2、使用千分尺时只能用棘轮旋转。3、用钢卷尺测量标尺到平面镜的垂直距离时,尺面要放平。4、杨氏模量仪的主支架已固定,不要调节主支架。5、测量钢丝长度时,要加上一个修正值,是夹头内不能直接测量的一段钢丝长度。【实验教学指导】1、望远镜中观察不到竖尺的像应先从望远筒外侧,沿轴线方向望去,能看到平面镜中竖尺的像。若看不到时,可调节望远镜的位置或方向,或平面反射镜的角度,直到找到竖尺的像为止,然后,再从望远镜中找到竖尺的像。2、叉丝成像不清楚。这是望远镜目镜调焦不合适的缘故,可慢慢调节望远镜目镜,使叉丝像变清晰。3、实验中,加减法时,测提对应的数值重复性不好或规律性不好。(1)金属丝夹头未夹紧,金属丝滑动。(2)杨氏模量仪支柱不垂直,使金属丝端的方框形夹头与平台孔壁接触摩擦太大。(3)加冯法码时,动作不够平稳,导致