靜態(tài)拉伸法測(cè)材料彈性模量

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)靜態(tài)拉伸法測(cè)材料的彈性模量

——————物理實(shí)驗(yàn)中心

1．學(xué)會(huì)用拉伸法測(cè)材料的彈性模量。

2．了解用光杠桿測(cè)微小長(zhǎng)度的原理，掌握其使用方法。

3.掌握各種長(zhǎng)度測(cè)量工具的選擇和使用。

4.學(xué)習(xí)用逐差法處理數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆祷?/p>

1．學(xué)會(huì)用拉伸法測(cè)材料的彈性模量。

2．了解用光杠桿測(cè)微小長(zhǎng)度的原理，掌握其使用方法。

3.掌握各種長(zhǎng)度測(cè)量工具的選擇和使用。

4.學(xué)習(xí)用逐差法處理數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆祷?/p>

測(cè)砧測(cè)微螺桿固定套筒微分筒鎖緊裝置螺旋測(cè)微儀弓形尺架棘輪活動(dòng)套管螺釘。螺旋測(cè)微器的讀數(shù)原理：012固定刻度：每刻度為1毫米可動(dòng)刻度每轉(zhuǎn)1周，可動(dòng)小砧就沿軸線直進(jìn)或后退0.5mm45040可動(dòng)刻度：50等分主尺上的0.5毫米，每等分為0.01毫米測(cè)量讀數(shù)=固定刻度+半刻度+可動(dòng)刻度（+估讀位）半刻度d=1.5mm+28.3×0.01mm=1.783mm例一例2

d=1.5mm+28.0×0.01mm=1.780mm

例3

d=5.0mm+3.2×0.01mm=5.032mm0123456789001234567891050分度游標(biāo)尺游標(biāo)尺緊固螺釘主尺尺身內(nèi)測(cè)量爪外測(cè)量爪深度尺游標(biāo)卡尺讀數(shù)=主尺整mm+游標(biāo)尺*0.02mm游標(biāo)卡尺讀數(shù)練習(xí)答案：11.14mm1245670891033012456789001212AB游標(biāo)卡尺讀數(shù)練習(xí)01234501020304050cm答案：3mm+22x0.02mm=3.44mm

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楊氏彈性模量測(cè)定儀

實(shí)驗(yàn)原理

1．基本原理根據(jù)胡克定律，在彈性限度內(nèi)，應(yīng)變與應(yīng)力成正比，即

楊氏彈性模量---------⑴式中的F可以從鋼絲下端掛的砝碼的重量得出，鋼絲的原長(zhǎng)L可以用鋼卷尺量出，鋼絲的橫截面積S可用螺旋測(cè)微器測(cè)出鋼絲的直徑d后，根據(jù)公式

算出。其長(zhǎng)度改變⊿L則金屬絲單位面積上受到的垂直作用力F/S稱為應(yīng)力，金屬絲的相對(duì)伸長(zhǎng)量⊿L/L稱為應(yīng)變。由于鋼絲的伸長(zhǎng)量數(shù)值很小，用一般量具不易測(cè)準(zhǔn)，本實(shí)驗(yàn)采用光杠桿法（光放大法）來(lái)測(cè)量。2．光桿桿法測(cè)量彈簧伸長(zhǎng)量⊿L的原理。光杠桿法是用光學(xué)轉(zhuǎn)換放大的方法來(lái)測(cè)量微小長(zhǎng)度變化的一種裝置。圓柱體光杠桿圖二砝碼的拉力：鋼絲的截面積：則得楊氏模量公式：將待測(cè)鋼絲原長(zhǎng)L和直徑d、光杠桿鏡面至標(biāo)尺的距離D、光杠桿常數(shù)l、砝碼拉力mg以及對(duì)應(yīng)的⊿X測(cè)出，便可計(jì)算出鋼絲的彈性模量E。測(cè)量（采用等增量測(cè)量法）為了消除鋼絲起始形變引起的系統(tǒng)誤差，本實(shí)驗(yàn)采用“先減重后加重”的辦法進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下列數(shù)據(jù)表格中。（1）將8kg砝碼全部加在砝碼托盤上，記錄此時(shí)望遠(yuǎn)鏡中的讀數(shù)X8，然后依次減砝碼，并記下相應(yīng)的讀數(shù)，填入表中。為了消除鋼絲起始形變引起的誤差，在砝碼勾上預(yù)留1kg砝碼。（2）然后，依次增加砝碼，記下相應(yīng)的讀數(shù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。（3）用千分尺測(cè)金屬絲的直徑d，在不同位置測(cè)量6次，數(shù)據(jù)填入表中。（4）用鋼卷尺測(cè)鋼絲原長(zhǎng)L和光杠桿到標(biāo)尺的距離D，填入表格中。（5）測(cè)量光杠桿常數(shù)l。取下光杠桿，在展開的白紙上同時(shí)按下3個(gè)尖角的位置，用直尺作出光杠桿后腳尖到兩前腳尖連線的垂線，在用游標(biāo)卡尺測(cè)出l的長(zhǎng)度，填入表中。注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)調(diào)好后，一旦開始測(cè)量Xi，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中絕對(duì)不能對(duì)系統(tǒng)的任一部分進(jìn)行任何調(diào)整。否則，所有數(shù)據(jù)需要重新再測(cè)。2.增加砝碼時(shí)，應(yīng)將砝碼缺口交叉放置。（為什么？）同時(shí)，動(dòng)作要平穩(wěn)，避免砝碼托盤動(dòng)，導(dǎo)致光杠桿后腳發(fā)生移動(dòng)。每次增減砝碼后，待系統(tǒng)穩(wěn)定后才能讀取刻度尺刻度Xi。3.光杠桿后腳不能接觸鋼絲，不要靠著圓孔邊，也不要放在夾縫中。4.注意保護(hù)平面鏡和望遠(yuǎn)鏡，不能用手觸摸鏡面。5.實(shí)驗(yàn)完成后，應(yīng)將砝碼取下，防止鋼絲疲勞。返回思考？本實(shí)驗(yàn)為什么采用“先減重后加重”的辦法進(jìn)行測(cè)量？為什么在砝碼勾