彈性模量的測(cè)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告

彈性模量的測(cè)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告：彈性模量的測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕緦?shí)驗(yàn)旨在通過(guò)測(cè)量金屬絲的應(yīng)變和應(yīng)力，以及利用胡克定律計(jì)算出彈性模量。實(shí)驗(yàn)原理：彈性模量是描述材料應(yīng)變（變形）量與應(yīng)力（荷載）量的比例關(guān)系的物理量，在本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用胡克定律測(cè)量該值。胡克定律表述為：在彈性限度內(nèi)，同一物體的應(yīng)變狀態(tài)與外力的大小成正比?？杀硎緸椋篎=kx，其中F為外力，k為彈性系數(shù)，x為物體形變量。根據(jù)該定律，我們可以通過(guò)測(cè)量金屬絲的形變量x和受到的外力F，計(jì)算出彈性模量E，公式為：E=(F*L)/(A*?L)其中L是金屬絲的長(zhǎng)度，A是金屬絲的截面積，?L是金屬絲的線性擴(kuò)展量。實(shí)驗(yàn)步驟：1.準(zhǔn)備工作：將螺旋彈簧固定在金屬座上，取下螺旋彈簧上的一個(gè)彈簧，將該彈簧固定在夾子上，并用兩個(gè)距離彈簧兩端5-7厘米處的細(xì)鐵絲將彈簧拉伸。使用卡尺測(cè)量?jī)蓚€(gè)鐵絲之間的距離，得到金屬絲的長(zhǎng)度L。2.測(cè)量金屬絲的截面積：用游標(biāo)卡尺和外徑千分尺分別測(cè)量金屬絲的外徑d和內(nèi)徑D，計(jì)算出金屬絲的截面積A。3.測(cè)量彈簧的線性擴(kuò)展量?L：緩慢松開(kāi)鐵絲，使金屬絲恢復(fù)到原狀態(tài)，記錄此時(shí)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)0。同時(shí)記錄下受力前彈簧下端到金屬座上的距離H1。4.放置不同重物：用刻度器記錄下扭力器給彈簧加載的重力F。將重物放在一頁(yè)一個(gè)地加到彈簧上，記錄金屬絲的伸長(zhǎng)量?H和重物的重力F。5.測(cè)量應(yīng)變：根據(jù)公式?L/L=?H/(L0+H1)，我們可以計(jì)算出金屬絲的應(yīng)變量。6.計(jì)算彈性模量：根據(jù)公式E=(F*L)/(A*?L)，我們可以計(jì)算出金屬絲的彈性模量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析：如下表所示，我們通過(guò)多次測(cè)量可以得到彈性模量的均值為2.1x10^11Pa。重力F(N)金屬絲伸長(zhǎng)量?H(m)應(yīng)變?L/L彈性模量E（Pa）2.01.30.0000192.15E+114.02.50.0000322.03E+116.03.60.0000482.04E+118.05.00.0000642.12E+1110.06.20.0000802.09E+11實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們成功測(cè)得了金屬絲的彈性模量。我們發(fā)現(xiàn)加入更多的重物會(huì)導(dǎo)致金屬絲受到更大的外力，因此其應(yīng)變也會(huì)增加。我們的實(shí)驗(yàn)測(cè)量值與參考值相當(dāng)接近，證明實(shí)驗(yàn)的可靠性和準(zhǔn)確性。參考文獻(xiàn)：1.K.J.Willam,AppliedMechanicsReviews9,689(1956).2.DavidRoylance,/~roylance/spring/theory.htm.3.彈性模