杨氏弹性模量实验的改进.docx

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1、杨氏弹性模量测定实验的改进班级：姓名：学号：伸长法测定杨氏模量是一个传统的物理实验,在仪器的调整和实验数据处理方面对培养学生的实验技能有着重要的作用,但也是一个难度较大的力学实验.在保持实验数据处理方法不变的前提下,我对仪器进行了改进,改进后的实验装置不仅操作简单,测量数据也更精确。1实验的改进杨氏弹性模量的实验原理是在外力作用下，固体产生的弹性变化，应变随力的增加而增加，当应力不太大时，应变与应力成正比，其中与应变成正比的最大应力叫做该材料的比例极限。于是胡克定律可表述为F/S=E*δL/L;

2、E=FL/SδL;测出F,L,S,δL后，就可以算出杨氏弹性模量由于光学实验的仪器十分精密，微小的震动和倾斜都会造成实验失准，数据不精确，导致最终的结果不确定度较大，因此我在实验中增加一些东西希望能够改进实验的准确度。1.学校使用的是拉伸法测量，但是实验室中的地板抗震性不是很好，稍微走动十字×丝就会摆动，此外由于使用时间较长，不能确定仪器是否垂直，观测台是否水平，因此我有一些改装。为了防止震动产生的误差，可以选择在仪器底部增加一些弹簧抵消微小震动对实验的影响。2.由于杨氏弹性模量是测量微小位移的

3、实验，因此支架刚性同样会影响到实验的数据，所以我在支架上添加2个支柱，组成2个三角形使支架更加稳定，减少支架形变对实验的影响。3.仪器的水平同样会影响实验数据的测量，如果测量台与支架不在同一水平面上，产生一定角度，同样会影响实验数据，为此我在设计上加入了长方形支架希望整个实验能在同一水平面上进行。4.实际上,100N的力远不足以导致实验所用的金属丝产生范性形变,但加砝码时动作太猛,瞬时的冲力可能超过其弹性极限,造成金属丝的一个不可逆的伸长,产生“增重时形变大”的假象,使得δL很大，为此我建议在实

4、验的过程中添加一些缓冲设施，诸如泡沫等。上述改进有些不可操作有些不太现实，摘取了一些材料，参考了他人对杨氏弹性模量的改进，但是这些都是我对杨氏弹性模量实验的思考。（u,v）这是我自己设计的一种杨氏弹性模量的实验装置。在图中我添加了激光灯，凹透镜，刻度尺等器材。1.实验初先将激光灯的光柱照射在刻度尺上读出数据2.添加凹透镜并重复多次，直到添加凹透镜后读数没有明显变化3.逐步添加砝码，直到光柱稳定4.记录数据5.去掉砝码，直到光柱稳定6.记录数据我设计的这种设施可以将巨大的支架变小，使实验更加简单，

5、而且有效去除了震动对实验的影响和由于实验仪器不在同一水平面上造成的误差。由于激光灯具有聚光的作用读数更加简单；凹透镜在实验中具有放大微小位移的作用因此可以通过改变凹透镜的偏转使读数方便准确。具体的计算方法：根据三角形的相似性可得δL/δL1=D1/D2结论伸长法测定杨氏模量是一个传统的物理实验,在仪器的调整和实验数据处理方面对培养学生的实验技能有着重要的作用,但也是一个难度较大的力学光学实验.在保持实验数据处理方法不变的前提下,对仪器进行了改进,改进后的实验装置不仅原理科学,简洁直观而且准确度高

6、。通过此次论文撰写我体会到了更多书本上的没有学到的东西，查找了很多资料学习到了很多没有涉及到的知识,杨氏弹性模量的测量使我对精密实验测量有了更深层次的认识，学会了些将微小位移放大的方法，希望在以后的学习中能够从中获得经验使我对物理实验有更深层次的理解