大一下物理實(shí)驗(yàn)

1、南rRI物理實(shí)姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)老師日期座位號(hào)報(bào)告成績(jī)實(shí)驗(yàn)名稱靜態(tài)拉伸法測(cè)彈性模量目 錄 TOC o 1-5 h z 預(yù)習(xí)報(bào)告25實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)儀器2 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 實(shí)驗(yàn)中的主要工作2 HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 預(yù)習(xí)中遇到的問(wèn)題及思考3 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄4實(shí)驗(yàn)報(bào)告612實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析討論預(yù)習(xí)報(bào)告實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏煜げ⒄莆諒椥阅Ａ績(jī)x和光杠桿鏡尺組的構(gòu)造、工作原理和基本操作方法

2、。了解靜態(tài)拉伸法是測(cè)量金屬材料彈性模量的一個(gè)傳統(tǒng)方法，并運(yùn)用該方法準(zhǔn) 確測(cè)量出給定材料的彈性模量。正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并通過(guò)計(jì)算統(tǒng)計(jì)進(jìn)行誤差分析。實(shí)驗(yàn)儀器（包括儀器型號(hào)）儀器名稱型號(hào)規(guī)格光杠桿鏡尺組彈性模量?jī)x生產(chǎn)廠家儀器編號(hào)實(shí)驗(yàn)中的主要工作調(diào)整彈性模量?jī)x：調(diào)整底座螺絲使立柱鉛直，加2kg砝碼在砝碼托上把金屬絲拉直，檢查裝置。調(diào)節(jié)光杠桿鏡尺組：安裝望遠(yuǎn)鏡尺組，調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡三腳架、目鏡與調(diào)焦手輪，使標(biāo)尺在望遠(yuǎn)鏡中成像清晰無(wú)視差；調(diào)節(jié)光杠桿小鏡的傾角以及標(biāo)尺的高度。測(cè)量：依次將1 kg砝碼加到托上，共九次，記錄讀數(shù)Ri；依次將所加祛碼取下，記錄每次讀數(shù)Ri。用逐差法處理數(shù)據(jù)Ri，求N平均值：將數(shù)據(jù)R0、

3、R1R9分為前后兩組，用逐差法處理數(shù)據(jù)，得每增減5kg祛碼時(shí)，標(biāo)尺像讀數(shù)變化平均值。預(yù)習(xí)中遇到的問(wèn)題及思考問(wèn)：用逐差法處理數(shù)據(jù)有什么優(yōu)點(diǎn)？有其它更精確的處理方法嗎?答：逐差法的優(yōu)點(diǎn)是把每一個(gè)數(shù)據(jù)都用上了，在逐差法中先求的是跨度為n/2 的數(shù)據(jù)的平均值為數(shù)據(jù)組數(shù)）與相鄰兩組數(shù)據(jù)比較而言，隨機(jī)誤差造成的影 響較小，結(jié)果更精確；最小二乘法比逐差法更精確，但是最小二乘法的計(jì)算較 繁瑣，一般不采用。實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄：1. g=9.795N/kgDUD=157.5 0.5cmLUl=75.1 0.2cmKUk=7.2 0.05cm2.螺旋測(cè)微計(jì)的初始讀數(shù)=-0.040mm儀器誤差限 ins=0004mm測(cè)

4、量次 數(shù)123456平均值修正讀 數(shù)后鋼絲直 徑d/10人-3m0.7620.7600.7650.7620.7610.7600.7670.807d的標(biāo)準(zhǔn)偏差Sdd的A類不確定 度Uad的B類不確定 度d的不確定度Ud鋼絲直徑d=d平均Ud0.014mm0.015mm0.004mm0.016mm0.807 0.016mm次數(shù)荷重/kg增重讀數(shù)Ri/10人-2m減重讀數(shù)Ri/10人-2m平均讀數(shù)Ri/10人-2mRiN值Ri/10人-2m02.000.000.20R0=0.200N1=R5-R0=113.000.450.74R1=0.595.93524.001.151.13R2=1.140N2=R

5、6-R1=135.001.411.39R3=1.400.9646.001.721.91R4=1.815N3=R7-R2=157.001.972.30R5=2.135.9468.002.362.75R6=2.555N4=R8-R3=179.003.123.04R7=3.080.975810.003.253.50R8=3.375N5=R9-R4=1911.003.653.85R9=3.750.935N的標(biāo)準(zhǔn)偏差N的A類不確定度UaN的B類不確定度UbN=N平均Un0.016cm0.02cm0.030cm(1.949+ 0.036) X10A-2m平均值N平均1.949實(shí)驗(yàn)報(bào)告請(qǐng)按以下幾個(gè)部分完成實(shí)

6、驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析討論實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)結(jié)果指出，在彈性形變范圍內(nèi)，正應(yīng)力和線應(yīng)變成正比，即于是，彈性模量在本實(shí)驗(yàn)中,日 4 FLE =冗D 25L其中，為彈性模量F為外力，1_為金屬棒長(zhǎng)，。為棒的直徑，8 1_為在外力F下的伸長(zhǎng)量。實(shí)驗(yàn)步驟調(diào)整鋼絲豎直。先掛上砝碼鉤拉直鋼絲，在調(diào)整底座螺釘使鋼絲夾具不和周 圍支架碰蹭。調(diào)節(jié)讀數(shù)顯微鏡，使叉絲和標(biāo)記線無(wú)視差。調(diào)節(jié)顯微鏡的位置，使像距和物 距之比為1：1。測(cè)量8L。每加一個(gè)砝碼記錄一次刻度值。測(cè)量D6次，并在測(cè)量前后記錄螺旋測(cè)微計(jì)的零點(diǎn)d各3次。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析各單次測(cè)量量g=9.795N/kgDUd=157.5 0.5cmL

7、Ul=75.1 0.2cmKUk=7.2 0.05cm金屬絲直徑d的測(cè)量螺旋測(cè)微計(jì)的初始讀數(shù)=-0.040mm儀器誤差限 ins=0004mm測(cè)量次 數(shù)123456平均值修正讀 數(shù)后鋼絲直 徑d/10人-3m0.7620.7600.7650.7620.7610.7600.7670.807d的標(biāo)準(zhǔn)偏差Sdd的A類不確定 度0d的B類不確定 度Ubd的不確定度Ud鋼絲直徑d=d平均土Ud0.014mm0.015mm0.004mm0.016mm0.807 0.016mm望遠(yuǎn)鏡中標(biāo)尺像Ri的數(shù)據(jù)處理次數(shù)荷重/kg增重讀數(shù)Ri/10人-2m減重讀數(shù)Ri/10人-2m平均讀數(shù)Ri/10人-2mRiN值Ri

8、/10人-2m02.000.000.20R0=0.200N1=R5-R0=113.000.450.74R1=0.595.93524.001.151.13R2=1.140N2=R6-R1=135.001.411.39R3=1.400.9646.001.721.91R4=1.815N3=R7-R2=157.001.972.30R5=2.135.9468.002.362.75R6=2.555N4=R8-R3=179.003.123.04R7=3.080.975810.003.253.50R8=3.375N5=R9-R4=1 .935911.003.653.85R9=3.750平均值N平均1.949N

9、的標(biāo)準(zhǔn)偏差N的A類不確定度UAN的B類不確定度UbN=N平均Un0.016cm0.02cm0.030cm(1.949+ 0.036) x 10八-2m4.計(jì)算金屬的彈性模量E和不確定度尸 。ALE S LKAL N2 D.e = 8FLD I xiQnn/m2 nd 2 KN對(duì)E 竺D兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù)n d2KNIn E In8FLDnd 2 KN TOC o 1-5 h z a ln E f 8FLD)2InIn d 2 -dd nKN)dd ln E 1aD Dd ln E 1aL l a ln E1aKka ln E1( a ln E aNn(榮2 u 2 + V aL ) L2.3%U

10、= 2.3% E = 0.0375 x10ii N / m 2 E = (1.63 + 0.04)x 1011N / m2討論誤差分析（1）靜態(tài)拉伸法實(shí)驗(yàn)荷載大，加載速度慢，存在慢拉伸過(guò)程，即在加載重 物后金屬絲形變需要一定過(guò)程，在該過(guò)程中測(cè)量時(shí)會(huì)產(chǎn)生微小的誤差。（2）金屬絲的直徑測(cè)量在不同位置、溫度，F(xiàn)的測(cè)量結(jié)果都會(huì)有微小的偏 差，金屬絲受強(qiáng)拉力后可能對(duì)其直徑測(cè)量也會(huì)造成一定影響。（3）光杠桿反映的是微小的形象，人無(wú)意地對(duì)桌面的按壓、施力導(dǎo)致桌面 的形變也可能會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。在本實(shí)驗(yàn)中，為什么不同的尺度量要用不同的量具進(jìn)行測(cè)量？答：因?yàn)楣街械娜魏我粋€(gè)數(shù)據(jù)都要保持3位有效數(shù)字，不同的尺度用不 同的量具測(cè)量時(shí)為了保證