杨氏模量实验报告总结(拉伸法测杨氏模量实验报告
发布时间: 2023-07-09

本文目录

拉伸法测杨氏模量实验报告

拉伸法测金属丝的杨氏模量的误差分析及消除办法:

根据杨氏弹性模量的误差传递公式可知

1、误差主要取决于金属丝的微小变化量和金属丝的直径,由于平台上的圆柱形卡头上下伸缩存在系统误差,用望远镜读取微小变化量时存在随机误差。

2、测量金属丝直径时,由于存在椭圆形,故测出的直径存在系统误差和随机误差。

3、实验测数据时,由于金属丝没有绝对静止,读数时存在随机误差。

4、米尺使用时常常没有拉直,存在一定的误差。

拉伸试验中得到的屈服极限бS和强度极限бb

反映了材料对力的作用的承受能力,而延伸率δ或截面收缩率ψ,反映了材料塑型变形的能力,为了表示材料在弹性范围内抵抗变形的难易程度,在实际工程结构中,材料弹性模量E的意义通常是以零件的刚度体现出来的,这是因为一旦零件按应力设计定型,在弹性变形范围内的服役过程中,是以其所受负荷而产生的变形量来判断其刚度的。

大学物理实验报告用拉伸法测量杨氏弹性模量实验体会及创新点

本次实验所需要研究的是弹性形变,所以在实验中必须注意所施加的外力不能过大,来保证物体在外力撤除后物体能够恢复原状,而不产生范性形变。在实验的过程中也必须注意按照实验步骤的操作的过程来实行,对照这注意事项来避免实验中所会出现的错误和误差。
本实验精度较高所以细小的失误就有可能引起巨大地误差,所以我们要小心,细心操作。

杨氏模量实验报告

相对误差的大小,决定了计算结果的位数。例如,测长方形的面积,a边长=1234mm,测量误差为0.5mm(用的米尺);b=12.34mm,测量误差为0.02mm(用的卡尺);相对误差△a/a=0.5/1234.5=0.0004,△b/b=0.02/12.34=0.002
可见,相对误差越小,有效数字位数越多。
所以,各个测量量最好都有大小相近的相对误差,也就是说,各个测量量的有效数字位数最好都相近。因为,计算结果的位数取决于各参与计算的数字的位数。在乘除计算中,计算结果的位数,与各参与计算的数字的位数最少者相同。例如:111.111*1.1=12*10(即只保留有效数字2位。若不是最终结果,则多保留一位)。
因此,为了使杨氏模量E能有三位有效数字,所有参与计算的原始数字的位数,最少得三位。测定不同的长度量,选用不同的测量仪器和方法,就是为了这一点。如:金属丝的直径d约为零点几毫米,只能用千分尺(螺旋测微器)来测,才能测出三位有效数字。

测量金属丝的杨氏弹性模量的实验报告怎么写

扬氏模量测定
【实验目的】
1. 掌握用光杠杆装置测量微小长度变化的原理和方法;
2. 学习一种测量金属杨氏弹性模量的方法;
3. 学习用逐差法处理资料。? 【实验仪器】
杨氏模量测定仪、光杠杆、望远镜及标尺、螺旋测微器、游标卡尺、卷尺等
【实验原理】
一根均匀的金属丝或棒(设长为L,截面积为S),在受到沿长度方向的外力F作用下伸长?
ΔL。根据胡克定律:在弹性限度内,弹性体的相对伸长(胁变)?ΔL/L与外施胁强F/S
成正比。即:
? ΔL/L=(F/S)/E (1)
?式中E称为该金属的杨氏弹性模量,它是描述金属材料抗形变能力的重要物理量,其单
位为?N·m-2?。?
?设金属丝(本实验为钢丝)的直径为d,则S=πd2/4,将此式代入式(1),可得:
E=4FL/πd2ΔL (2)
?根据式(2)测杨氏模量时,F,d和L都比较容易测量,但ΔL是一个微小的长度变化,很
难用普通测长器具测准,本实验用光杠杆测量ΔL。
【实验内容】
1. 实验装置如图2-9,将重物托盘挂在螺栓夹B的下端,调螺栓W使钢丝铅直,并注意使
螺栓夹B位于平台C的圆孔中间,且能使B在上下移动时与圆孔无摩擦。
?2. 放好光杠杆,将望远镜及标尺置于光杠杆前约1.5~2m处。目测调节,使标尺铅直
,光杠杆平面镜平行于标尺,望远镜与平面镜处于同一高度,并重直对向平面镜。
?3. 微调平面镜或望远镜倾仰和望远镜左右位置,并调节望远镜的光学部分,使在望远镜
中看到的标尺像清晰,并使与望远镜处于同一高度的标尺刻度线a0和望远镜的叉丝像的横
线重合,且无视差。记录标尺刻度a0值。
?4. 逐次增加相同质量的砝码,在望远镜中观察标尺的像,依次读记相应的与叉丝横线重
合的标尺刻度读数a1,a2,…然后,再逐次减去相同质量的砝码,读数,并作记录。
?5. 用米尺测量平面镜面至标尺的距离R和钢丝原长L。
?6. 将光杠杆取下,并在纸上压出三个足尖痕,用游标卡尺测出后足尖至两前足尖联机的
垂直距离D。
?7. 用螺旋测微器在钢丝的不同位置测其直径d,并求其平均值。
【数据处理】
本实验要求用以下两种方法处理资料,并分别求出待测钢丝的杨氏模量。
一、用逐差法处理资料
?将实验中测得的资料列于表2-4(参考)。
l= ± ?cm?
?L= ± ?cm?
?R= ± ?cm?
?D= ± ?cm?
?注:其中L,R和D均为单次测量,其标准误差可取测量工具最小刻度的一半。
? d= ± ?cm?
?将所得资料代入式(4)计算E,并求出S(E),写出测量结果。
?注意,弄清上面求得的l是对应于增加多少千克砝码钢丝的伸长量。
二、用作图法处理资料
?把式(4)改为:
?
?其中:
?
?根据所得资料列出l~m资料表格(注意,这里的l各值为 ),作
l~m图线(直线),求其斜率K,进而计算E;
?
【实验报告】
【特别提示】
【思考问答】
1. 光杠杆的原理是什么?调节时要满足什么条件?
2. 本实验中,各个长度量用不同的器具来测定,且测定次数不同,为什么这样做,试从
误差和有效数字的角度说明之。
3. 如果实验中操作无误,但得到如图2-14所示的一组资料,这可能是什么原因引起的, 如何处理这组资料?
4. 在数据处理中我们采用了两种方法,问哪一种所处理的资料更精确,为什么?
5. 本实验中,哪一个量的测量误差对结果的影响最大?
【附录一】
【仪器介绍】
一、杨氏模量仪
??杨氏模量仪的示意图见图2-9。图中,A,B为钢丝两端的螺栓夹,在B的下端挂有砝码托盘,调节仪器底座上的螺栓W可使钢丝铅直,此时钢丝与平台C相垂直,并使B刚好悬

微信