《杨氏模量实验报告杨氏模量实验报告精选八篇》由会员分享，可在线阅读，更多相关《杨氏模量实验报告杨氏模量实验报告精选八篇（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 杨氏模量实验报告杨氏模量实验报告精选八篇 篇一 ：金属材料杨氏模量的测定实验报告浙江中医药大学学生物理实验报告实验名称 金属材料杨氏模量的测定学 院 信息技术学院 专 业 医学信息工程 班 级 一班报告人 学 号 同组人 学 号 同组人 学 号 同组人 学 号 理论课任课教师 实验课指导教师实 验 日 期 20xx年3月2日 报 告 日 期 20xx年3月3日 实 验 成 绩 批 改 日 期浙江中医药大学信息技术学院物理教研室篇二 ：杨氏模量实验报告杨氏模量的测定（伸长法）实 验 目 的1.用伸长法测定金属丝的杨氏模量2.学习光杠杆原理并掌握使用方法实 验 原 理物体在外力作用下或多或少都要
2、发生形变，当形变不超过某一限度时，撤走外力之后形变能随之消失，这种形变叫弹性形变，发生弹性形变时物体内部将产生恢复原状的内应力。设有一截面为S，长度为l的均匀棒状（或线状）材料，受拉力F拉伸时，伸长了?，其单位面积截?F面所受到的拉力称为胁强，而单位长度的伸长量称为胁变。根据胡克定律，在弹性形变范围内，棒Sl状（或线状）固体胁变与它所受的胁强成正比：F?E Sl其比例系数E取决于固体材料的性质，反应了材料形变和内应力之间的关系，称为杨氏弹性模量。 AE?4Fl （1） 2?d?上图是光杠杆镜测微小长度变化量的原理图。左侧曲尺状物为光杠杆镜，M是反射镜，d1为光杠杆镜短臂的杆长，d2为 图 光杠
3、杆原理光杆杆平面镜到尺的距离，当加减砝码时，b边的另一端则随被测钢丝的伸长、缩短而下降、上升，从而改变了M镜法线的方向，使得钢丝原长为l时，从一个调节好的位于图右侧的望远镜看M镜中标尺像的读数为A0；而钢丝受力伸长后，光杠杆镜的位置变为虚线所示，此时从望远镜上看到的标尺像的读数变为Ai。这样，钢丝的微小伸长量?，对应光杠杆镜的角度变化量?，而对应的光杠杆镜中标尺读数变化则为A。由光路可逆可以得知，?A对光杠杆镜的张角应为2?。从图中用几何方法可以得出：tg?d1 (2)tg2?2?A (3) d2将（2）式和(3)式联列后得： d1?A (4) 2d2 篇三 ：杨氏模量测定实验报告杨氏模量的测
4、定【实验目的】1. 掌握用光杠杆测量微小长度变化的原理和方法，了解其应用。2. 掌握各种长度测量工具的选择和使用。3. 学习用逐差法和作图法处理实验数据。【实验仪器】MYC-1型金属丝杨氏模量测定仪（一套）、钢卷尺、米尺、螺旋测微计、重垂、砝码等。【实验原理】一、杨氏弹性模量设金属丝的原长L，横截面积为S，沿长度方向施力F后，其长度改变L，则金属丝单位面积上受到的垂直作用力F/S称为正应力，金属丝的相对伸长量L/L称为线应变。实验结果指出，在弹性范围内，由胡克定律可知物体的正应力与线应变成正比，即F?L （） ?YSL则Y?FS （） ?LL比例系数Y即为杨氏弹性模量。在它表征材料本身的性质，
5、Y越大的材料，要使它发生一定的相对形变所需要的单位横截面积上的作用力也越大。Y的国际单位制单位为帕斯29NmPaPa卡，记为（1=1；1GPa=10Pa）。本实验测量的是钢丝的杨氏弹性模量，如果钢丝直径为d，则可得钢丝横截面积SS?d24则（）式可变为Y?4FL?d2?L （3）可见，只要测出式（3）中右边各量，就可计算出杨氏弹性模量。式中L（金属丝原长）可由米尺测量，d（钢丝直径），可用螺旋测微仪测量，F（外力）可由实验中钢丝下面悬挂的砝码的重力F=mg求出，而L是一个微小长度变化（在此实验中 ，当L时，F每变化g相应的L约为0.3）。因此，本实验利用光杠杆的光学放大作用实现对钢丝微小伸长量
6、L的间接测量。二、光杠杆测微小长度变化尺读望远镜和光杠杆组成如图2所示的测量系统。光杠杆系统是由光杠杆镜架与尺读望远镜组成的。光杠杆结构见图2（b）所示，它实际上是附有三个尖足的平面镜。三个尖足的边线为一等腰三角形。前两足刀口与平面镜在同一平面内（平面镜俯仰方位可调），后足在前两足刀口的中垂线上。尺读望远镜由一把竖立的毫米刻度尺和在尺旁的一个望远镜组成。 篇四 ：大学物理实验示范报告(以杨氏模量实验为例)一 . 预习报告1. 拉伸法测金属丝的杨氏模量2.实验目的1、掌握用光杠杆法测量微小长度变化的原理和方法； 2、学会用逐差法处理数据；3、学习合理选择仪器，减小测量误差。3.实验原理1.根据胡
7、克定律，在弹性限度内，其应力F/S与应变L/L成正比，即F?E?LSL本实验的最大载荷是10kg，E称为杨氏弹性模量。2.光杠杆测微原理，图11 光杠杆原理8FLDx式中L为E?2(A1?A0)2D?dxA1?A0由于?很小， 消去?角，就可得：?L?金属丝被拉伸部分的长度，d为金属丝的直径，D为平面镜到直尺间的距离，X为光杠杆后足至前两足直线的垂直距离，F为增加一个砝码的重量（= mg）, A1-A0是增加一个砝码后由于金属丝伸长在望远镜中刻度的变化量。4. 实验仪器15.实验内容用拉伸法测量金属（碳钢）丝的杨氏模量6注意事项（1）光杠杆、望远镜和标尺所构成的光学系统一经调节好后，在实验过程
8、中就不可再动，否则所测的数据无效，实验应从头做起。 （2）加减砝码要轻放轻取，并等稳定后再读数。 （3）所加的总砝码不得超过10kg。（4）如发现加、减砝码的对应读数相差较大，可多加减一、二次，直到二者读数接近为止。（5）使用望远镜读数时要注意避免视差。（6）注意维护金属丝的平直状态，在用螺旋测微器测其直径时勿将它扭折。7预习思考题回答（1）实验中对L、D、X、d和L的测量使用了不同仪器和方法，为什么要这样处理？分析它们测量误差对总误差的贡献大小。解：L、D较长（m数量级），用米尺量可得5位有效数字，L的主要测量误差是端点的不确定，测量时卷尺难以伸直；D的主要测量误差是卷尺中间下垂。这两个量只
9、作单次测量即可； 篇五 ：大学物理实验-拉伸法测钢丝的杨氏模量(已批阅)评分：系 学号 姓名 日期实验题目：用拉伸法测钢丝的杨氏模量 13+39+33=85实验目的：采用拉伸法测定杨氏模量，掌握利用光杠杆测定微小形变地方法。在数据处理中，掌握逐差法和作图法两种数据处理的方法实验仪器: 杨氏模量测量仪（包括光杠杆，砝码，望远镜，标尺），米尺，螺旋测微计。 实验原理：在胡克定律成立的范围内，应力F/S和应变L/L之比满足 E=（F/S）/（L/L）=FL/（SL）其中E为一常量，称为杨氏模量，其大小标志了材料的刚性。根据上式，只要测量出F、L/L、S就可以得到物体的杨氏模量，又因为L很小，直接测量
10、困难，故采用光杠杆将其放大，从而得到L。 实验原理图如右图： 当很小时，其中l是光杠杆的臂?tan?L/l，长。由光的反射定律可以知道，镜面转过，反射光线转过2，而且有：tan2?2? 故：?Ll?b(2D)bD，即是?L?bl(2D)那么E?2DLFSlb，最终也就可以用这个表达式来确定杨氏模量E。实验内容： 1 调节仪器（1） 调节放置光杠杆的平台F与望远镜的相对位置，使光杠杆镜面法线与望远镜轴线大体重合。 （2） 调节支架底脚螺丝，确保平台水平，调平台的上下位置，使管制器顶部与平台的上表面共面。 （3） 光杠杆的调节，光杠杆和镜尺组是测量金属丝伸长量L的关键部件。光杠杆的镜面（1）和刀口
11、（3）应平行。使用时刀口放在平台的槽内，支脚放在管制器的槽内，刀口和支脚尖应共面。（4） 镜尺组的调节，调节望远镜、直尺和光杠杆三者之间的相对位置，使望远镜和反射镜处于同等高度，调节望远镜目镜视度圈（4），使目镜内分划板刻线（叉丝）清晰，用手轮（5）调焦，使标尺像清晰。 篇六 ：杨氏模量实验报告杨氏模量的测量【实验目的】11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，
12、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。图1 图2 图33、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
13、划板处于同一平面，所以可以 1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?L/L）它反映了物体形变的大小。 FL4FL?用公式表达为：Y? (1)S?L?d2?L2、光杠杆镜尺法测量微小长度的变化 篇七 ：杨氏模量测定(实验报告范例)杨氏模量测定（横梁弯曲法）一、实验目的1. 学习用弯曲法测量
14、金属的杨氏模量2. 学习微小位移测量方法二、实验仪器JC-1读数显微镜 待测金属片 砝码片若干 待测金属片支撑架 可挂砝码片的刀口三、实验原理宽度为b，厚度为a，有效长度为d的棒在相距dx的O1、O2两点上横断面，在棒弯曲前相互平行，弯曲后则成一小角度d?，棒的下半部分呈拉伸状态，而上半部分呈压缩状态，棒的中间有薄层虽然弯曲但长度不变。现在来计算一下与中间层相距为y，厚度为dy，形变前长为dx的一段，弯曲后伸长了yd?，由胡克定律可计算它所到的拉力dF：yd?dF?Ed?dF?Ebydy dSdx?dxdS?bdy?对中心薄层所产生的力矩dM?Ebd?2ydy dxa/2整个横断面产生力矩为： d?a/22d?y3?M?Ebydy?2Eb?a/2dxdx?3?0?1d?Ea3b 12dx1mg，才2如果使得棒弯曲的外力作用在棒有效长度的中点上，那么棒的两端分别施加能使棒平衡。棒上距离中点为x，长度为dx的一段，由于降：1mg力的作用产生弯曲下2?d?d?Z?x?d? ?2?棒处于平衡状态时，有外力面弯曲所产生的力矩。 11?d?mg对该处产生的力矩mg?x?应该等于该处横断22?2?6mg?d1d?d?1?mg?x?Ea3b?d?x?dx 32?2dxEab?2?12?6mgd?d?d?Z?3?2?x?d?x?Eab0?2?2?6mgd2X2dX?Ea3b?06mg?X
