清 华 大 学 实 验 报 告 系别：机械工程系 班号：机械72 班 姓名：车德梦 （同组姓名： ） 作实验日期 2008 年 12 月 3 日 教师评定： 实验2.1 拉伸法测弹性模量 一、 实验目的 （1）学习用拉伸法测量弹性模量的方法； （2）掌握螺旋测微计和读数显微镜的使用； （3）学习用逐差法处理数据。 二、实验原理 1 . 弹性模量及其测量方法 本实验讨论最简单的形变——拉伸形变。即棒状物体（或金属丝）仅受轴向外力作用而发生伸长的形变（称拉伸形变）。设一均匀金属丝截面积是 S、长度是 L，沿长度方向受一个外力 F 后金属丝伸长L。单位面积上的垂直作用力 F/S 称为正应力，金属丝的相对伸长/LL称为线应变。实验结果指出，在弹性形变范围内，正应力与线应变成正比，即FLESL 这个规律称为胡克定律。适中的比例系数 //FSELL 称作材料的弹性模量。它表征材料本身的性质，E 越大的材料，要使它发生一定的相对形变所需的单位横截面积上作用力也越大。 本实验测量的是钢丝的弹性模量，如果测得钢丝的直径为 D，则可将上式进一步写为 24 FLEDL 测量钢丝的弹性模量的方法是将钢丝悬挂于支架上，上端固定，下端加砝码对钢丝施加力 F，测出钢丝相应的伸长量L，即可求出 E。 2 . 逐差法处理数据 为了使测量L更准确些，采用测量多个L的方法以减少测量的随机误差，即在钢丝下端每加上一个砝码测一次伸长位置，逐个累加砝码，逐次记录伸长位置。通过数据处理求出L。 用上述方法测量10 次得到相应的伸长位置1210,,,yyy。为了发挥多次测量的优越性，把前后数据分为两组，12345,,,,yyyyy 为第一组，678910,,,,yyyyy为另一组。将两组中相应的数据相减得出5 个il ，5ilL，则 617210555yyyyyyL 这种处理数据的方法称为逐差法，其优点是充分利用了所测数据，可以减小测量的随机误差，而且也可以减少测量仪器带来的误差。 三、实验仪器 （1）支架。用以悬挂被测金属丝（钢丝），钢丝一端用夹具夹紧，夹具固定在支架的顶端，钢丝的下端也用夹具夹紧。下夹具的另一端可挂砝码，该夹具上有一水平刻线，作为钢丝下端位置的读数标记。 （2）读数显微镜。本实验用的读数显微镜由放大倍率为1 的物镜和测微目镜构成。测微目镜是由叉丝分划板和目镜以及鼓轮读数系统组成。物镜的作用是将钢丝上的读数标记线成像在叉丝分划板上，由测微目镜进行测...
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