给联系方式,发给你.贴在这里公式和图表都不显示.
金属丝弹性模量的测量
实验目的
(1) 掌握光杠杆放大法测微小长度变化量的原理.(2) 学会测量弹性模量的方法.
(3) 学会使用逐差法处理数据.实验方法原理
金属柱体长 L,截面积为 S,沿柱的纵向施力 F1,物体伸长或\x09缩 短
F / S
为ΔL,则弹性模量Y =\x09.由于ΔL 甚小,需要用光杠杆\x09放 大
∆L/ L
后才能被较准确的被测量.
开始时平面镜 M 的法线 on 在水平位置,标尺 H 上的刻度 no\x09发 出 光通过平面镜反射,no 的像在望远镜中被观察到.加砝码时,金\x09属 丝 伸长ΔL,光杠杆后足下落ΔL,平面镜转过一个α角,此时标尺\x09上 刻
线经平面镜反射在望远镜中被观察到.根据几何关系
光杠杆放大原理图
tanα = ∆L
b
tan 2α = ∆n
D
∆L =
b ∆n
2D
因而,
8FLD
Y = πd2bδ .由 ∆L =
b ∆n可知,光杠杆的放大倍数为 2D .
2D\x09b
实验步骤
1.弹性模量测定仪的调节 (1) 左右观察与调节
(2) 上下观察与调节
(3) 镜内观察与调节 (4) 视差的检测与排除
2.加减砝码测量
3.钢丝长度的测量
4.钢丝直径的测量
5.光杠杆足间距的测量
数据处理
单次测量数据处理表
\x09测量值 N\x09不确定度 u = uB\x09u / N\x09N ± u
L /mm\x09726.0\x09±2\x090.0028\x09726±2
D /mm\x091765.0\x09±4\x090.0023\x091765±4
b /mm\x0977.5\x09±0.9\x090.0116\x0977.5±0.9
钢丝直径 d 数据处理表
i
标度尺示数及数据处理
n\x09A n\x09B n
Y = 8FLD =
8 ×6 ×9.808 ×726 ×10−3
×1765×10−3
=1.979 ×1011 N/ m 2
πd bδ n
3.142 ×0.7042 ×10−6 × 77.5 ×10−3 × 25.26 ×10−3
u (Y) =
Y
(u (F) ) 2
F
+ (u (L )) 2
L
+ (u (D )) 2
D
+ ( 2u (d) ) 2
d
+ (u (b ) ) 2
b
+ (u \x09(δn ) ) 2
δn
= 0.0205
标准不确定度为u (Y) = Y ⋅u (Y) = 0.0401×1011 N / m 2
Y
扩展不确定度为U = 2u (Y) = 0.08 ×10
N / m 2
所以结果表达式为Y = (Y ±U) = (1.98 ± 0.08) ×1011 N / m 2
1.光杠杆有什么优点,怎样提高光杠杆测量的灵敏度?答：优点是：可以测量微小长度变化量.提高放大倍数即适当地增大标尺距离 D 或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离 b,可以提高灵敏度,因为光杠杆的放大倍数为 2D/b.
2.何谓视差,怎样判断与消除视差?答：眼睛对着目镜上、下移动,若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移,这种现象叫视差,细调调焦手轮
可消除视差.
3.为什么要用逐差法处理实验数据?答：逐差法是实验数据处理的一种基本方法,实质就是充分利用实验所得的数据,减少随机误差,具有对数据取平均的 效果.因为对有些实验数据,若简单的取各次测量的平均值,中间各测量值将全部消掉,只剩始末两个读数,实际等于 单次测量.为了保持多次测量的优越性,一般对这种自变量等间隔变化的情况,常把数据分成两组,两组逐次求差再算
这个差的平均值. 给联系方式,发给你.贴在这里公式和图表都不显示.
金属丝弹性模量的测量
实验目的
(1) 掌握光杠杆放大法测微小长度变化量的原理.(2) 学会测量弹性模量的方法.
(3) 学会使用逐差法处理数据.实验方法原理
金属柱体长 L,截面积为 S,沿柱的纵向施力 F1,物体伸长或\x09缩 短
F / S
为ΔL,则弹性模量Y =\x09.由于ΔL 甚小,需要用光杠杆\x09放 大
∆L/ L
后才能被较准确的被测量.
开始时平面镜 M 的法线 on 在水平位置,标尺 H 上的刻度 no\x09发 出 光通过平面镜反射,no 的像在望远镜中被观察到.加砝码时,金\x09属 丝 伸长ΔL,光杠杆后足下落ΔL,平面镜转过一个α角,此时标尺\x09上 刻
线经平面镜反射在望远镜中被观察到.根据几何关系
光杠杆放大原理图
tanα = ∆L
b
tan 2α = ∆n
D
∆L =
b ∆n
2D
因而,
8FLD
Y = πd2bδ .由 ∆L =
b ∆n可知,光杠杆的放大倍数为 2D .
2D\x09b
实验步骤
1.弹性模量测定仪的调节 (1) 左右观察与调节
(2) 上下观察与调节
(3) 镜内观察与调节 (4) 视差的检测与排除
2.加减砝码测量
3.钢丝长度的测量
4.钢丝直径的测量
5.光杠杆足间距的测量
数据处理
单次测量数据处理表
\x09测量值 N\x09不确定度 u = uB\x09u / N\x09N ± u
L /mm\x09726.0\x09±2\x090.0028\x09726±2
D /mm\x091765.0\x09±4\x090.0023\x091765±4
b /mm\x0977.5\x09±0.9\x090.0116\x0977.5±0.9
钢丝直径 d 数据处理表
i
标度尺示数及数据处理
n\x09A n\x09B n
Y = 8FLD =
8 ×6 ×9.808 ×726 ×10−3
×1765×10−3
=1.979 ×1011 N/ m 2
πd bδ n
3.142 ×0.7042 ×10−6 × 77.5 ×10−3 × 25.26 ×10−3
u (Y) =
Y
(u (F) ) 2
F
+ (u (L )) 2
L
+ (u (D )) 2
D
+ ( 2u (d) ) 2
d
+ (u (b ) ) 2
b
+ (u \x09(δn ) ) 2
δn
= 0.0205
标准不确定度为u (Y) = Y ⋅u (Y) = 0.0401×1011 N / m 2
Y
扩展不确定度为U = 2u (Y) = 0.08 ×10
N / m 2
所以结果表达式为Y = (Y ±U) = (1.98 ± 0.08) ×1011 N / m 2
1.光杠杆有什么优点,怎样提高光杠杆测量的灵敏度?答：优点是：可以测量微小长度变化量.提高放大倍数即适当地增大标尺距离 D 或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离 b,可以提高灵敏度,因为光杠杆的放大倍数为 2D/b.
2.何谓视差,怎样判断与消除视差?答：眼睛对着目镜上、下移动,若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移,这种现象叫视差,细调调焦手轮
可消除视差.
3.为什么要用逐差法处理实验数据?答：逐差法是实验数据处理的一种基本方法,实质就是充分利用实验所得的数据,减少随机误差,具有对数据取平均的 效果.因为对有些实验数据,若简单的取各次测量的平均值,中间各测量值将全部消掉,只剩始末两个读数,实际等于 单次测量.为了保持多次测量的优越性,一般对这种自变量等间隔变化的情况,常把数据分成两组,两组逐次求差再算
这个差的平均值.