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1、CompanyLOGO实验仪器实验仪器实验内容实验内容实验原理实验原理数据处理数据处理 2011.8.12静态拉伸法测弹性模量静态拉伸法测弹性模量实验仪器实验仪器 左方图是杨氏弹性模量测定左方图是杨氏弹性模量测定仪仪.主要由一个主要由一个H H支柱和一带有望支柱和一带有望眼镜的可调螺丝的三角架眼镜的可调螺丝的三角架组成组成v支柱上端有带夹子的横梁，被测金属丝的上端就被夹紧在夹支柱上端有带夹子的横梁，被测金属丝的上端就被夹紧在夹子中而固定。支柱中间有一个上下可调的平台，平台中间开子中而固定。支柱中间有一个上下可调的平台，平台中间开有一方孔，方孔中穿有一个可以上下自由移动的浮块，浮块有一方孔，方孔
2、中穿有一个可以上下自由移动的浮块，浮块中间设有一带小孔的圆柱体，金属丝的下端可从其中穿过而中间设有一带小孔的圆柱体，金属丝的下端可从其中穿过而夹紧，浮块下端悬挂砝码。夹紧，浮块下端悬挂砝码。v光杠杆的平面镜下面的两前尖足放在平台的沟槽内，其后尖光杠杆的平面镜下面的两前尖足放在平台的沟槽内，其后尖足放在浮块上。当砝码托上增加（或减少）砝码时，金属丝足放在浮块上。当砝码托上增加（或减少）砝码时，金属丝伸长（或缩小），光杠杆镜架的后尖足也随浮块下降或上升。伸长（或缩小），光杠杆镜架的后尖足也随浮块下降或上升。实验仪器实验仪器螺旋测微器简介螺旋测微器简介v它的刻度由固定刻度它的刻度由固定刻度A和可和可
3、动刻度动刻度B两部分构成。固定两部分构成。固定刻度又分整刻度和半刻度，刻度又分整刻度和半刻度，每个刻度为每个刻度为1mm.v可动刻度部分每旋转一周测可动刻度部分每旋转一周测微螺杆前进或后退微螺杆前进或后退0.5mm，而每一周又分了而每一周又分了50个刻度，个刻度，所以每旋转一个刻度测微螺所以每旋转一个刻度测微螺杆前进或后退杆前进或后退0.5/50=0.01mm，所以螺旋，所以螺旋测微器测量长度时可以精确测微器测量长度时可以精确到到0.01mm.可动刻度可动刻度固定刻度固定刻度转转动动棘棘轮轮 测测微微螺螺杆杆 测测砧砧 微微分分筒筒制制动动器器螺旋测微器的使用螺旋测微器的使用v将待测物放在测砧
4、和测微螺杆之间，轻轻转动棘轮，直到棘轮发将待测物放在测砧和测微螺杆之间，轻轻转动棘轮，直到棘轮发出出“喀喀喀喀”响声后，将锁紧装置推向左边，便可读数。切不可用响声后，将锁紧装置推向左边，便可读数。切不可用力转动。测微螺杆，这样会影响测量结果，甚至损坏仪器力转动。测微螺杆，这样会影响测量结果，甚至损坏仪器v读数时，先以微分筒棱边为准线，读出固定尺上的整数毫米值，读数时，先以微分筒棱边为准线，读出固定尺上的整数毫米值，若棱边位于毫米刻度间隔的后一半，则再加上若棱边位于毫米刻度间隔的后一半，则再加上0.5mm0.5mm。然后以固。然后以固定套管轴向刻线为准线，读出微分筒上的数值（包括估计值），定套管
5、轴向刻线为准线，读出微分筒上的数值（包括估计值），两部分读数和即为测量值两部分读数和即为测量值 返回主菜单返回主菜单实验内容实验内容调节三角底座的调整螺丝，使立柱垂直调节三角底座的调整螺丝，使立柱垂直加加g的砝码把金属丝拉直的砝码把金属丝拉直光光杠杆的放置和调节杠杆的放置和调节测量测量光杠杆的放置和调节光杠杆的放置和调节望眼镜的调节望眼镜的调节光杠杆的放置光杠杆的放置光杠杆系统的调整光杠杆系统的调整实验操作实验操作望远镜调节望远镜调节旋转目镜，使旋转目镜，使十字叉清晰十字叉清晰调节望眼镜光调节望眼镜光轴水平轴水平使标尺的零刻度使标尺的零刻度位于望眼镜的中位于望眼镜的中轴线上轴线上松开螺丝，目试
6、松开螺丝，目试调节望眼镜光轴和平调节望眼镜光轴和平面镜等中心等高面镜等中心等高光杠杆的放置光杠杆的放置后足后足前足前足前足前足金属丝金属丝后足不能和金属丝接触后足不能和金属丝接触松开螺丝，可调值松开螺丝，可调值夹子能自由移动，三足夹子能自由移动，三足应基本在同一水平面内应基本在同一水平面内光杆杆系统的调整光杆杆系统的调整从望眼镜视场中从望眼镜视场中看到平面镜看到平面镜旋转调焦手轮，使物旋转调焦手轮，使物镜筒经平面镜所成之像清镜筒经平面镜所成之像清晰晰微调镜面倾斜角，使微调镜面倾斜角，使物镜筒的像位于视场物镜筒的像位于视场中间中间实验过程实验过程I.记下读数记下读数n0(建议建议n0=0)II.
7、逐渐增加砝码，记录从望眼镜观察到的各相应的标尺读数逐渐增加砝码，记录从望眼镜观察到的各相应的标尺读数ni.点击进入点击进入Flash动画演示动画演示I.然后再逐次移去所加的砝码，也记下响应的标尺读数然后再逐次移去所加的砝码，也记下响应的标尺读数ni”II.将对于同一将对于同一Fi值的值的ni“和和ni求平均，记为求平均，记为ni，n=ni-n0测量长度和直径测量长度和直径1.用刚尺测量平面镜到标尺之间的垂直距离用刚尺测量平面镜到标尺之间的垂直距离D，及测钢丝的长，及测钢丝的长L2取下平面镜支架，放在白纸上轻轻压出前后足的痕迹，然取下平面镜支架，放在白纸上轻轻压出前后足的痕迹，然后用细铅笔做前后
8、足以及后足到连后用细铅笔做前后足以及后足到连线，测出此垂线的长度线，测出此垂线的长度前足前足前足前足后后足足K3.用螺旋测微器不同位置用螺旋测微器不同位置的直径，一共次的直径，一共次实验原理实验原理杨氏弹性模量杨氏弹性模量光杠杆原理光杠杆原理弹性模量弹性模量截面是截面是S，长度是，长度是L的金属丝，受拉力的金属丝，受拉力F的作用，在弹性限度内，金属丝的应力的作用，在弹性限度内，金属丝的应力FS与应变与应变LL成正比成正比F/S=Y L/L比例系数比例系数YFLS L称为金属材料的弹性模量称为金属材料的弹性模量光杠杆原理光杠杆原理加置砝码后金属丝伸长加置砝码后金属丝伸长 L,镜面向后倾斜镜面向后
9、倾斜a,若望眼镜中的若望眼镜中的标尺像的读数差为标尺像的读数差为 n,光杠杆光杠杆的的前后足距离差为的的前后足距离差为b,那么有那么有:点击进入点击进入FlashFlash动画演示动画演示以为以为和和2 都很小，所以都很小，所以:即即:数据处理数据处理v1.将所有测量数据列表记录将所有测量数据列表记录v2.将各次测量值将各次测量值L,D,b表示为表示为 的形式的形式,即即:v求出钢丝的直径平均值求出钢丝的直径平均值 及其不确定度及其不确定度 并表示为并表示为:(P=99%)(P=99%)其中其中:(p=99%,n=6,t=3.71)4.4.用逐差法求出用逐差法求出 及其不确定度及其不确定度,并表示为并表示为:(P=99%)其中其中:数据处理数据处理(P=99%n=4,t=4.3)5.求出求出 及其相对不确定度及其相对不确定度 总不确定度总不确定度 .(忽略忽略m及及g的误差影响的误差影响)6.写出测量结果写出测量结果:返回主菜单返回主菜单数据处理数据处理