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1、微小长度变化的测量微小长度变化的测量第1页，共13页，编辑于2022年，星期六华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and TechnologyEast China University of Science and Technology 1.1.测量什么？用何种方法？依据的原理？测量什么？用何种方法？依据的原理？2.2.杨氏模量是材料的物性参数，与哪些因素有关？杨氏模量是材料的物性参数，与哪些因素有关？3.3.微小伸长量如何测量？微小伸长量如何测量？4.4.误差来源及消除方法误差来源及消除方法 5.5.仪器的
2、调整技术仪器的调整技术 6.6.数据处理方法数据处理方法思考与讨论的问题第2页，共13页，编辑于2022年，星期六华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and TechnologyEast China University of Science and Technology杨氏模量E对对1m1m的钢丝：当的钢丝：当F=4.9N(0.5kg)F=4.9N(0.5kg)时，时，LLLL0.1mm0.1mm0.1mm0.1mm杨氏模量是表征材料性质的一个物理量，仅与材料的杨氏模量是表征材料性质的一个物理量，仅与材料的
3、结构、化学成分及其加工制造方法及温度有关。结构、化学成分及其加工制造方法及温度有关。如何测量微小长度变化如何测量微小长度变化？虎克定律：在虎克定律：在弹性形变弹性形变范围内，物体的胁变和胁强成正比范围内，物体的胁变和胁强成正比伸长量伸长量FFS SS S常规材料的杨氏模量常规材料的杨氏模量 Fe:Fe:2.0102.0101111N.mN.m-2-2；Cu:Cu:1.0101.0101111N.mN.m-2-2 Al:Al:7.0 107.0 101010N.mN.m-2-2,Au:,Au:7.9 107.9 101010N.mN.m-2-2第3页，共13页，编辑于2022年，星期六华东理工大
4、学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and TechnologyEast China University of Science and Technology光杠杆放大法LLLL的放大的放大的放大的放大x0yixixiLDb第4页，共13页，编辑于2022年，星期六华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and TechnologyEast China University of Science and Technology望远镜望远镜液
5、压液压装置装置标尺标尺光杠杆光杠杆标尺反标尺反射镜射镜拉力显拉力显示示调焦调焦手轮手轮仪器介绍仪器介绍 15第5页，共13页，编辑于2022年，星期六华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and TechnologyEast China University of Science and Technology光的反射望远镜望远镜反射镜反射镜标尺标尺光杠杆光杠杆第6页，共13页，编辑于2022年，星期六华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心East China University of Sci
6、ence and TechnologyEast China University of Science and Technology调整仪器：调整仪器：三点一线；三点一线；调节望远镜；调节望远镜；消除视差；消除视差；调节标尺读数调节标尺读数 x x0 0 至至3cm3cm以下。以下。测量测量x x1 1时为什么要预先加上一定的作用力时为什么要预先加上一定的作用力 10.00kg10.00kg？目镜目镜调焦调焦手轮手轮仪器调整 15第7页，共13页，编辑于2022年，星期六华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science a
7、nd TechnologyEast China University of Science and Technology仪器选择误差传递公式：误差传递公式：d d不均匀，要重复测量不均匀，要重复测量xx比较小，需要多次测量，比较小，需要多次测量，增重减重取平均植增重减重取平均植测量仪器的规格？测量仪器的规格？是否要重复测量？是否要重复测量？根据误差分析，误根据误差分析，误差等作用原理差等作用原理第8页，共13页，编辑于2022年，星期六华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and TechnologyEast
8、China University of Science and Technologyx的测量增力增力减力减力多次测量多次测量除测量增力的形变外，还要测量减力的目的？除测量增力的形变外，还要测量减力的目的？改变拉力时，为什么要等待一会后在测量？改变拉力时，为什么要等待一会后在测量？第9页，共13页，编辑于2022年，星期六华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and TechnologyEast China University of Science and Technology物理量的测量b第10页，共13页，
9、编辑于2022年，星期六华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and TechnologyEast China University of Science and Technology实验内容调整仪器；调整仪器；测量测量10.0010.0026.50kg,26.50kg,每每1.5kg1.5kg，记录加力时的标尺，记录加力时的标尺读数读数x xi i，以及减力的，以及减力的x xi i，共，共122122个数据；个数据；测量测量L L、D D；测量测量b b、d d；5 50 05 50 04545mmmm第1
10、1页，共13页，编辑于2022年，星期六华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and TechnologyEast China University of Science and Technology数据处理1.1.逐差法求逐差法求 ，然后求，然后求斜率：斜率：求求E EF 2.2.图解法图解法(计算机作图）计算机作图）第12页，共13页，编辑于2022年，星期六华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心East China University of Science and Technology
11、East China University of Science and Technology注意事项为防止光杠杆跌落，先测量为防止光杠杆跌落，先测量x xi i，然后取下光杠杆，测量，然后取下光杠杆，测量几何几何参数；参数；加、减力时要等待系统平衡后，再测量数据；加、减力时要等待系统平衡后，再测量数据；开始减力测量时，应多加开始减力测量时，应多加1.50kg1.50kg，平衡，平衡2 2分钟后再减掉；分钟后再减掉；实验完毕，将液压计读数调到实验完毕，将液压计读数调到实验完毕，将液压计读数调到实验完毕，将液压计读数调到0 0，再关。，再关。，再关。，再关。第13页，共13页，编辑于2022年，星期六