用拉伸法测定金属丝的杨氏模量
【实验目的】
1. 掌握用光杠杆方法测量微小伸长量的原理和方法;
2. 学会用拉伸法测定金属丝的杨氏模量;
3. 学会用逐差法及作图法处理数据,并作比较。
【实验操作内容】
1.仪器调整
调节望眼镜目镜,使叉丝清晰;调节物镜,使标尺成像清晰。
2.测量钢丝伸长量
利用光杠杆方法测量微小伸长量的原理,用望远镜测出钢丝负重后的伸长量。
3.测量D、L、b、d和m
用钢卷尺测D、L一次,用钢板尺测b一次,用螺旋测微器测d 十次,用电子天平测m 七次。
【数据处理】
一、用逐差法处理数据
1.将多次测量值m、d、li求平均得到、、i值,将它们和单次测量L、 D、b
值代入下式中
E 32gLD (1) 2 dlib
2.(1)式两边取对数,全微分,得到相对误差传递公式为 E m L D 2 d li b (2) E L D i b
其中m、d、li是多次测量,它们的误差 m、 d、 li由两项合成,一项为随机误差,另一项为仪器误差。它们分别为
m 2222223 m2 ms2 (3) 3 d2 ds2 (4) d
li 3 li 2 lis 2 (5)
其中 ms 0.1g, ds 0.004mm, lis 0.5mm m mi 2
nn 1i ,(n 7) (6) d d 2
nn 1 ,(n 10) (7)