《大学物理实验》课程教学资源（操作指导）杨式模量

钢丝杨氏模量的测定一，实验目的：1，了解杨氏模量的物理意义。2.学习用光杠杆放大法测量长度的微小变化量。3.掌握光杠杆测量系统的调节和使用。4.学会用逐差法处理数据。二，原理及原理图（见教材37页）三.实验内容及步骤1.调节底角螺丝用水平仪调节平台水平。2.预加码，使钢丝拉直后用螺旋测微器测量钢丝直径d（6次，测量时更换位置并旋转测量）。测量钢丝原长L。3.仪器调节（1)调节光杠杆系统，将光杠杆前足置于平台槽内，后足置于固定金属丝的圆柱平台上。(2)调节镜面与平台垂直，再调节望远镜筒水平并与镜面M等高。(3)调节望远镜，使之能同样清楚地看到标尺的像和十字丝，并当眼睛上下移动时，十字丝与标尺的刻度之间无相对移动（即无视察）。注：调节望远镜方法：1.透过镜筒上两点基准在平面镜中找到尺的像2.调节目镜能清楚的看到十字丝（叉丝）3.调节焦距：旋转调焦旋钮使标尺的像清晰。4.开始测量按顺序增加码（每个1kg），在望远镜中观察标尺的像，并逐次记下相应的标尺读数，然后按相反次序将础码取下，记录相应的标尺读数(n、n2、n..no）。注意：放置础码时应轻拿轻放，并将码缺口相对放置。测量时不能挪动仪器，不要用力压桌子。5.用逐差法处理数据_(ng- n)+(n,- n,)+ (ng- n,)+(ng- ng)+(nio- n,)n=56.测量D、b。8FLD7.代入Y=计算杨氏模量Y。pd'bn四.结果表达1.相对不确定度估算F+AL△D+△b)+(2△d)+(Dn+U.FLDd6M△F其中》0.5%；△L夜=0.5(mm)；D仪=3(mm)；△b仪=0.5(mm)；FDn仪=0.5(mm)：△d夜=0.005(mm)2.不确定度计算△Y= YxU

钢丝杨氏模量的测定 一. 实验目的： 1. 了解杨氏模量的物理意义。 2. 学习用光杠杆放大法测量长度的微小变化量。 3. 掌握光杠杆测量系统的调节和使用。 4. 学会用逐差法处理数据。 二. 原理及原理图（见教材 37 页） 三. 实验内容及步骤 1.调节底角螺丝用水平仪调节平台水平。 2.预加砝码，使钢丝拉直后用螺旋测微器测量钢丝直径 d（6 次，测量时更换位置并旋 转测量）。测量钢丝原长 L。 3.仪器调节 ⑴调节光杠杆系统，将光杠杆前足置于平台槽内，后足置于固定金属丝的圆柱平台上。 ⑵调节镜面与平台垂直，再调节望远镜筒水平并与镜面 M 等高。 ⑶调节望远镜，使之能同样清楚地看到标尺的像和十字丝，并当眼睛上下移动时，十 字丝与标尺的刻度之间无相对移动（即无视察）。 注：调节望远镜方法：1.透过镜筒上两点基准在平面镜中找到尺的像 2.调节目镜能清 楚的看到十字丝（叉丝）3.调节焦距：旋转调焦旋钮使标尺的像清晰。 4.开始测量 按顺序增加砝码（每个 1kg），在望远镜中观察标尺的像，并逐次记下相应的标尺读数， 然后按相反次序将砝码取下，记录相应的标尺读数 。注意：放置砝码时 应轻拿轻放，并将砝码缺口相对放置。测量时不能挪动仪器，不要用力压桌子。 1 2 3 10 ( . ) nn n n 、 、 5.用逐差法处理数据 n ＝ 6 1 7 2 8 3 9 4 10 5 )( ) )( )( ) 5 （ ＋ nn nn nn nn n n - +- - +- + - （ 6.测量 D、b。 8FLD Y bn 2 pd 7.代入 = 计算杨氏模量 。Y 四.结果表达 1.相对不确定度估算 2222 2 ((((( ( r n U n △F △L △D △b 2△d ）））） ） FLDb d D = ++++ + ）2 » △F F 其中 0.5％；△L ＝ （ ） 仪 0.5 mm ；△D ＝仪 3( ) mm ；△b ＝ （ 仪 0.5 ) mm ； Dn m 仪＝（ ) 0.5 m ；△d ＝仪 0.005( ) mm 2.不确定度计算 △Y YU = × r

3.结果表达Y=YAYU，=（用百分数表示）五.表格m送码=1kg11平均值(nai + na2)(ngi+ np2)nan,=22n=增减增减n,- nan减少(1kg)增加减少(1kg)增加码砖码磁码平均码平均读数读数读数读数值nal值nbl值n2值na钢丝直径d（mm）金属丝长度光杠杆尖端至镜面光杠杆至标尺距离do=D (cm)L(cm)b(cm)

3.结果表达 测 Δ±= YYY Ur =（用百分数表示） 五.表格 m k 砝码 = 1 g 平均值 1 2 1 ( ) 2 a a n nn = + 1 2 1 ( ) 2 b b a n nn = + b n = 增 减 (1kg） 增 加 砝 码 读 数 值 a1 n 减 少 砝 码 读 数 值 a2 n 平均 增 减 (1kg） 增 加 砝 码 读 数 值 b1 n 减 少 砝 码 读 数 值 b2 n 平均 b a n n - n 钢丝直径 d (mm) 光杠杆至标尺距离 金属丝长度 光杠杆尖端至镜面 0 d = D（cm） L(cm) b(cm)