大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)楊氏模量數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)楊氏彈性模量的測(cè)定(拉伸法)原理,步驟及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理【實(shí)驗(yàn)原理】 光杠桿放大原理圖4.4.2光杠桿放大原理圖實(shí)驗(yàn)過(guò)程中>>，所以甚至?xí)苄　膸缀侮P(guān)系中可以看出，當(dāng)，且很小時(shí)有： 其中稱作光杠桿的放大倍數(shù)，是平面鏡轉(zhuǎn)軸與標(biāo)尺的垂直距離。儀器中>>，這樣一來(lái)，便能把一微小位移放大成較大的容易測(cè)量的位移 測(cè)量工具實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需用到的測(cè)量工具及其相關(guān)參數(shù)、用途：量具名稱量程(mm)精度(mm)誤差限(mm)用于測(cè)量薄膜標(biāo)尺80.010.5鋼卷尺3000.010.5、游標(biāo)卡尺150.000.020.02螺旋測(cè)微器(千分尺)25.0000.010.005【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟】1.調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)架2.調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡(1)粗調(diào)望遠(yuǎn)鏡，使望遠(yuǎn)鏡大致水平，且與平面鏡轉(zhuǎn)軸齊高(2)細(xì)調(diào)望遠(yuǎn)鏡十字分劃線橫線應(yīng)對(duì)齊小于等于的刻度線（否則實(shí)驗(yàn)做到最后可能超出最大刻度），若十字分劃線橫線對(duì)齊值超過(guò)此值，可調(diào)節(jié)腳A，使其在此范圍內(nèi)。3.數(shù)據(jù)測(cè)量(1)測(cè)量、、、用鋼卷尺測(cè)量金屬絲的原長(zhǎng)，鋼卷尺的始端放在金屬絲上夾頭的下表面（即橫梁上表面），另一端對(duì)齊平臺(tái)的上表面。用鋼卷尺測(cè)量標(biāo)尺（即橫梁下表面）到平面鏡轉(zhuǎn)軸的垂直距離。光杠桿常數(shù)長(zhǎng)度等于水平卡座的長(zhǎng)度（用游標(biāo)卡尺測(cè)量）加微型螺旋測(cè)微器讀數(shù)。以上各物理量為一次測(cè)量值，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表1中。用螺旋測(cè)微器測(cè)量不同位置、不同方向的金屬絲直徑測(cè)量5處，注意測(cè)量前記下螺旋測(cè)微器的零差。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表中，并計(jì)算金屬絲的平均直徑。(2)測(cè)量標(biāo)尺刻度的位移與拉力每隔1.00kg記錄一次標(biāo)尺的刻度于REF_Ref355613476\h表3中，（特別注意：最大允許值與清零前的值的和應(yīng)小于或等于12.00kg）。然后，反向旋轉(zhuǎn)施力螺母，逐漸減小金屬絲的拉力，同樣地，每隔1.00kg記錄一次標(biāo)尺的刻度于中，直到拉力為零。注：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能再調(diào)整望遠(yuǎn)鏡，并盡量保證實(shí)驗(yàn)桌不要有震動(dòng)，以保證望遠(yuǎn)鏡穩(wěn)定。加力和減力過(guò)程,施力螺母不能回旋,以避免回旋誤差【參考數(shù)據(jù)記錄表格及數(shù)據(jù)處理】表1一次性測(cè)量數(shù)據(jù)表2金屬絲直徑測(cè)量數(shù)據(jù) 螺旋測(cè)微器零差序號(hào)12345平均值金屬絲直徑修正后金屬絲直徑表3加減力時(shí)標(biāo)尺刻度與對(duì)應(yīng)拉力的數(shù)據(jù)序號(hào)12345678拉力視值0.00加力時(shí)標(biāo)尺刻度減力時(shí)標(biāo)尺刻度平均標(biāo)尺刻度標(biāo)尺刻度改變量1.逐差法計(jì)算金屬絲的楊氏模量金屬絲直徑的平均值,質(zhì)量造成的標(biāo)尺刻度改變量的平均值為：所以，楊氏模量：注意：計(jì)算楊氏模量的不確定度由于一次性測(cè)量數(shù)據(jù)無(wú)A類不確定度，所以一次性測(cè)量數(shù)據(jù)的合成不確定度等于B類不確定度，即。（以下各式中表示測(cè)量物理量Y的儀器的誤差限）。L的合成不確定度：H的合成不確定度：D的合成不確定度：設(shè)定m和g是準(zhǔn)確的，即m、g的合成不確定度=0，=0。d因經(jīng)多次測(cè)量，所以既