杨氏模量测定(实验报告范例)

杨氏模量测定（横梁波折法）一、实验目的学习用波折法测量金属的杨氏模量学习渺小位移测量方法二、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，波折后则成一小角度d，棒的下半部分呈拉伸状态，而上半部分呈压缩状态，棒的中间有薄层诚然波折但长度不变。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，波折后伸长了yd，由胡克定律可计算它所到的拉力dF：dFyddSEdFEbdydydxdSbdydx对中心薄层所产生的力矩dMEbdy2dydx整个横断面产生力矩为：3a/2MEbdy2dy2Ebdy1Ea3bda/2dxa/2dx3012dx若是使得棒波折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1mg，才2能使棒平衡。棒上距离中点为x，长度为dx的一段，由于1mg力的作用产生波折下2降：dZdxd2棒处于平衡状态时，有外力1mg对该处产生的力矩1mgdx应该等于该处横断222面波折所产生的力矩。1mgdx1Ea3bdd6mgdxdx2212dxEa3b2d6mgZ22dxddx22d6mg2X2dX3d6mgX2Ea3b30mgd34Ea3b上式整理可得：mgd3E4a3bZ因此只要测定外力mg使金属片波折伸长量Z，金属片的有效长度d，宽度b，厚度a就可以测出金属片的杨氏模量。四、实验步骤用支架支撑好金属片，并在有效长度的中点上挂上带有挂砝码的刀口（必然得保证刀口挂在中心地址处）。调治好读数显微镜的目镜，判断 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 是调好的目镜可以清楚地看到分划板和十字叉丝。并把它支撑好，调治好物镜与刀口上基线的距离，使得可以从读数显微镜清楚看到基线的像。转动读数显微镜上的鼓轮使得基线的像与十字刻度切合，记下初始值。3.逐次增加砝码（每次增加砝码的重量m要相同以便用逐差法来办理实验数据）记下每次对应的读数显微镜的读数，增加次数要成对，最少增加6次。4.重复第三步骤5次。5.测量待测金属片的有效长度、厚度、宽度，各6次。6.用逐差法求解出每增加3m所对应的金属片在纵向伸长量Z。并代入杨氏模量计算表达式求出待测金属片的杨氏模量，与公认值进行比较，求出它们之间的百分误差。7.黄铜条的参照值为：10.551010N/m2，铸铁的：18.151010N/m2实验数据经老师检查合格后，整理仪器，填写登记卡和仪器使用记录，带走垃圾。五、实验数据表一横梁悬挂不相同质量下的弛垂度每次增加的砝码质量为：m10g，以下读数的单位为mm。次数12345678砝码质010203040506070量m/g弛垂度Zi/mm1.1351.3281.5181.6631.8282.0452.1782.347表二片状金属条的几何参数测量情况单位：读数1读数2读数3读数4读数5读数6平均值测量列坏值mm标准差长度d229.5229.6229.4229.5229.5229.6229.520.075无厚度a0.9010.9000.9020.9010.9000.8980.90030.0014无宽度b23.1023.0923.1123.1023.0823.1123.0980.012无六、数据办理逐差法求每增加10g对应的弛垂度增加量Z：1Z5Z1/40.17325mm2Z6Z2/40.17925mm3Z6Z2/40.165mm4Z7Z3/40.171mmZ12340.172125(mm)4测量列的标准差0.0059判断坏值：Z1.70.1621mmZ1.70.1821mm由于0.1621mmi0.1821mm，因此无坏值。A类不确定度uAz0.0029mm4有效长度平均值计算得d229.52mmuAd0.031mm厚度的平均值计算得宽度的平均值计算得a0.9003mmuAa0.00056mmb23.10mmuAb0.0048mm将Z0.172125mm，m10g，g9.8m/s2，d22.95cm，a0.900mm，23.10mm代入杨氏模量的计算表达式：mgd3E3bZ4a101039.822.952102310.21010240.9003103323.101030.17212510310N/muAd23uAa2uAb2uAZ2uEE3dabZ10.21101030.0031230.0005620.004820.0029222.9520.900323.0980.17212510.2110101.641073.481064.311082.841040.21010N/m2测量结果：待测金属片的杨氏模量为10.20.21010N/m2相对误差为Er0.21010100%2%10.21010六调治经验 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 此光路图用以说明怎么依照刀口上在基线在显微镜所成的像来判断显微镜在光轴和基线可否出于相同在水平川址上。波折法来测定杨氏模量。如何快而好调治好读数显微镜呢？目镜很简单就调治好，要点是如何快而且准地对准刀口上的基线是这个实验难点和要点点。总结以下：利用平直的工具来判断基线和读数显微镜的光轴可否大体处于相同高度，这一步骤完成后，顺着镜筒两边的外侧来判断悬挂的刀口是读数显微镜的物镜视场范围内。这些步骤诚然是属于粗调，但很要点直接会影响到后边的精巧调治。接着就是来粗调物镜与基线的距离，调治到可以清楚看到基线的像，尔后锁定读数显微镜大的支架底座省得大程度改变物镜与基线之间距离，调治到基线的像最为清楚为止，用套筒上锁定螺丝锁定，这就完成读数显微镜调治。正确的读数绝不相同意读数望远镜在水平方向的搬动，向下搬动，更不相同意读数显微镜在上下的晃动。这会以致读数显微镜里的叉丝向上也许这一点切记，如何做到这些的呢？用读数显微镜支架锁定螺丝锁定各个活动关节，就能做到正确读数。