⑴ 光杠桿垂線b如何測量
將其在一張白紙上按一下,會在紙上留下光杠桿三個足的印子,用筆將垂線做出,然後在紙上測量即可.
⑵ 楊氏模量光杠桿垂線b如何測量
楊氏模量光蓋兒它的杠桿垂線b的時候在測量的時候可以通過,先求出它的底座的長度,然後就能夠取出來了。
⑶ 光杠桿放大倍數怎麼計算啊 要考試了 跪求
光杠桿放大倍數計算:
1、tan2a=2a=C/D,a=C/2D
2、tana=a=L/b-
3、b是光杠桿後足往前足連線版的垂直距離,成為權光杠桿常數,聯立1、2可以求得L=bC/2D=WC注(W=b/2D)
4、用手按壓桌面能使桌面發生形變,設計實驗進行檢驗:(採用的就是放大法) 用手輕按壓桌面時,由於堅硬物體的微小彈性形變不容易觀察到,因此,可以用顯示微小形變的裝置,將微小形變「放大」到可以直接觀察出來。
(3)光杠桿常數b的測量儀器是擴展閱讀
光杠桿測量原理即光杠桿鏡尺測量微伸量原理:
1、拉伸測量楊氏模量原理:本實驗採用光杠桿放進行測量彈性楊氏模量反映材料形變與內應力關系物理量實驗表明彈性范圍內應力(單位橫截面積垂直作用力與橫截面積比)與線應變(物體相伸)比規律。
2、驗採用光杠桿放大法進行測量。彈性楊氏模量是反映材料形變與內應力關系的物理量,實驗表明,在彈性范圍內,正應力單位橫截面積上垂直作用力與橫截面積之比。
⑷ 楊氏模量光杠桿法中各長度量用不同的儀器來測量,是怎樣考慮的
楊氏模量光杠桿法中各長度量用不同的儀器來測量,充分利用實驗數據,避免了數據處理上引入的誤差。
楊氏模量,它是沿縱向的彈性模量,也是材料力學中的名詞。1807年因英國醫生兼物理學家托馬斯·楊所得到的結果而命名。
根據胡克定律,在物體的彈性限度內,應力與應變成正比,比值被稱為材料的楊氏模量,它是表徵材料性質的一個物理量,僅取決於材料本身的物理性質。楊氏模量的大小標志了材料的剛性,楊氏模量越大,越不容易發生形變。
(4)光杠桿常數b的測量儀器是擴展閱讀
測試方法
楊氏模量測試方法一般有靜態法和動態法。動態法有脈沖激振法、聲頻共振法、聲速法等。
脈沖激振法:通過合適的外力給定試樣脈沖激振信號,當激振信號中的某一頻率與試樣的固有頻率相一致時,產生共振,此時振幅最大,延時最長,這個波通過測試探針或測量話筒的傳遞轉換成電訊號送入儀器,測出試樣的固有頻率,由公式計算得出楊氏模量E。
特點:國際通用的一種常溫測試方法;信號激發、接收結構簡單,測試測試准確;准確、直觀。
聲頻共振法:指由聲頻發生器發送聲頻電信號,由換能器轉換為振動信號驅動試樣,再由換能器接收並轉換為電信號,分析此信號與發生器信號在示波器上形成的圖形,得出試樣的固有頻率f,由公式E=C1·w·f得出試樣的楊氏模量。
特點:聲頻發生器、放大器等組成激發器;換能器接收信號,示波器顯示信號;李薩如圖形判斷試樣固有頻率。
⑸ 楊氏模量的光鋼桿法測量楊氏模量的實驗
基本公式:,式中L為金屬絲原長
光杠桿放大原理
光杠桿兩個前足尖放在彈性模量測定儀的固定平台上,而後足尖放在待測金屬絲的測量端面上。金屬絲受力產生微小伸長時,光杠桿繞前足尖轉動一個微小角度,從而帶動光杠桿反射鏡轉動相應的微小角度,這樣標尺的像在光杠桿反射鏡和調節反射鏡之間反射,便把這一微小角位移放大成較大的線位移。
如右圖所示,當鋼絲的長度發生變化時,光杠桿鏡面的豎直度必然要發生改變。那麼改變後的鏡面和改變前的鏡面必然有一個角度差,用θ來表示這個角度差。從下圖我們可以看出:
△L=b·tanθ=bθ,式中b為光杠桿前後足距離,稱為光杠桿常數。
設放大後的鋼絲伸長量為C,由圖中幾何關系有:
θ=C/4H
故:△L=bC/4H
代入計算式,即可得下式:
式中D為鋼絲直徑,變數D(使用螺旋測微器測量)、F(通過所加砝碼質量計算)、H、C(直接讀數)、b(使用游標卡尺測量)、L就是所要測量的目標物理量。根據該公式便可計算楊氏模量。
⑹ 實驗室常用到的測量儀器是() A.溫度計 B.放大鏡 C.顯微鏡 D.試管
放大鏡和顯微鏡屬於觀察儀器,試管是用於少量葯品的反應容器,溫度計是測量儀器,測量物體的溫度.
故選:A.
⑺ 跪求華東理工大學 大學物理實驗的預習報告或者實驗報告的答案!!!
1.[單選題] 分光計讀數裝置中設置雙游標的目的是消除偏心誤差,該誤差屬於_______誤差,它是由於刻度盤刻度和游標刻度__________
A.隨機,不平行
B.系統,不平行
C.隨機,不共面
D.系統,不共心
我的答案:D
1.[單選題]
下圖中角游標的讀數為
A.116°12′
B.116°42′
C.114°42′
D.114°12′
我的答案:A
1.[單選題]
在用最小偏向角法測量折射率時,測量最小偏向角的正確操作順序是
(1)轉動望遠鏡對准入射光,測出入射方位角
(2)在望遠鏡中看到待測譜線折返點時,擰緊游標盤的緊固螺絲,固定游標盤
(3)轉動望遠鏡,使待測譜線和准線重合,測量出射方位角
(4)轉動游標盤連同載物台,改變入射角
A.(1),(2),(3),(4)
B.(1),(4),(2),(3)
C.(2),(3),(4),(1)
D.(4),(2),(3),(1)
我的答案:D
1.[多選題] 楊氏模量是材料的物性參數,與哪些因素有關?
A.材料的結構
B.材料的化學成分
C.實驗溫度
D.材料的幾何參數
1.[單選題]
根據誤差等作用原理,確定實驗中需要測量的各物理量使用的量具,選擇不正確的是
A.鋼絲長度:米尺
B.鏡尺距:米尺
C.光杠桿常數:米尺
D.鋼絲直徑:螺旋測微器
我的答案:C
1.[單選題] 拉伸法測量金屬絲的楊氏模量中,鋼絲的形變數是測量的核心問題,用什麼物理實驗方法進行轉換測量
A.比較法
B.拉伸法
C.放大法
D.逐差法
我的答案:C
1.[單選題]
在實驗測量中,如果需要增大光學放大法的放大倍數,可以
A.增大鏡尺距離,減小光杠桿常數
B.減小鏡尺距離,增大光杠桿常數
C.減小鏡尺距離,增大鋼絲長度
D.減小鏡尺距離,減小鋼絲長度
我的答案:A
1.[單選題] 叉絲位於望遠鏡的目鏡套筒上,為了調整叉絲清晰,應進行的操作是
A.調節望遠鏡的調焦手輪
B.調節物鏡所成標尺像與叉絲的距離
C.旋轉目鏡鏡頭
D.改變物鏡與叉絲相對距離
我的答案:C
1.[單選題]
望遠鏡調節的基本原則:將光杠桿、反射鏡中的標尺像、望遠鏡軸線調成三點一線, 「先粗調,後細調」。粗調包含的操作可分為4步:
(1) 調節光杠桿傾斜螺絲,直到眼睛通過望遠鏡準星(外部)位置,能看到光杠桿鏡面中的反射鏡;
(2) 調節望遠鏡高低傾斜螺絲,直到眼睛通過望遠鏡準星(外部)位置,能看到光杠桿鏡面;
(3) 調節反射鏡傾斜螺絲,直到眼睛通過望遠鏡準星(外部)位置,能看到鏡中的標尺像;
(4) 移動望遠鏡裝置,使其正對光杠桿鏡面;
正確的操作順序是:
A.(1)、(2)、(4)、(3)
B.(4)、(1)、(2)、(3)
C.(2)、(1)、(4)、(3)
D.(4)、(2)、(1)、(3)
1.[單選題]
在本實驗系統中,望遠鏡視差產生的原因是:
A.標尺像通過望遠鏡目鏡所成的像與叉絲不共面
B.人眼與目鏡不共面
C.人眼與標尺像不共面
D.叉絲通過目鏡成的像不在明視距離
我的答案:A
1.[單選題]
消除望遠鏡視差的方法是調節
A.調節望遠鏡的目鏡,使得叉絲清晰
B.調節望遠鏡的目鏡,使得標尺像清晰
C.調節望遠鏡的調焦手輪,直到眼睛上下運動時,標尺像與叉絲沒有相對位移
D.調節望遠鏡的調焦手輪,使得標尺像清晰
我的答案:C
1.[單選題] 直接測量量中,鏡尺距離D是指 B
A.望遠鏡目鏡到標尺的距離
B.光杠桿平面鏡鏡面到標尺的距離
C.望遠鏡物鏡到標尺的距離
D.光杠桿平面鏡鏡面到望遠鏡物鏡的距離
1.[單選題] 在用拉伸法測定金屬絲的楊氏模量實驗中,通常需在鋼絲上預加10kg負荷,目的是
A.拉直金屬絲,避免將拉直過程當為伸長量進行測量
B.減小初讀數,消除零誤差
C.消除摩擦力的影響
D.使系統穩定,金屬絲鉛直
我的答案:A
3.1.3
1.[單選題] 如何較好地消除接觸電阻對測量值的影響?
A.使用四端輸入法
B.觸點處保持良好的清潔
C.減小觸點的接觸面積
D.採用相同的材料導線
我的答案:A
1.[多選題]
下列表述中正確的是:
A.用伏安法測量電阻,由於電表內阻的存在,會產生系統誤差。
B.在平衡電橋實驗中,為了比較迅速調節到平衡點使檢流計指零,可採取反向區逐次逼近法進行操作。
C.在自組電橋實驗中,比較臂電阻帶來隨機誤差,可以通過交換法來進行修正。
D.一個未知阻值的電阻,用箱式電橋測量前應先估測電阻的阻值。
我的答案:ABD
1.[單選題]
惠斯通電橋測量原理屬於什麼實驗方法?
A.參量轉換測量法
B.交換法
C.比較法
D.補償法
我的答案:C
1.[單選題] 在電橋測量電阻中,電橋是如何達到平衡的?
A.調節可變電阻Rs大小,使檢流計電流為零。
B.調節電源電壓
C.調節比例臂大小
D.調節可變電阻Rs大小,使檢流計上電流為某一定值
我的答案:A
1.[單選題]
惠斯通電橋測量電阻時,比例臂選取的原則是:
A.使測量值有好的重復性
B.使測量值的精度最高
C.使電橋能較快地達到平衡
D.使檢流計有大的量值
我的答案:B
⑻ 求楊氏模量已完成的實驗報告(有數據有結果)
楊氏模量的測量
【實驗目的】
1.1.掌握螺旋測微器的使用方法。
2.學會用光杠桿測量微小伸長量。
3.學會用拉伸法金屬絲的楊氏模量的方法。
【實驗儀器】
楊氏模量測定儀(包括:拉伸儀、光杠桿、望遠鏡、標尺),水準器,鋼捲尺,螺旋測微器,鋼直尺。
1、金屬絲與支架(裝置見圖1):金屬絲長約0.5米,上端被加緊在支架的上樑上,被夾於一個圓形夾頭。這圓形夾頭可以在支架的下樑的圓孔內自由移動。支架下方有三個可調支腳。這圓形的氣泡水準。使用時應調節支腳。由氣泡水準判斷支架是否處於垂直狀態。這樣才能使圓柱形夾頭在下樑平台的圓孔轉移動時不受摩擦。
2、光杠桿(結構見圖2):使用時兩前支腳放在支架的下樑平台三角形凹槽內,後支腳放在圓柱形夾頭上端平面上。當鋼絲受到拉伸時,隨著圓柱夾頭下降,光杠桿的後支腳也下降,時平面鏡以兩前支腳為軸旋轉。
圖1 圖2 圖3
3、望遠鏡與標尺(裝置見圖3):望遠鏡由物鏡、目鏡、十字分劃板組成。使用實現調節目鏡,使看清十字分劃板,在調節物鏡使看清標尺。這是表明標尺通過物鏡成像在分劃板平面上。由於標尺像與分劃板處於同一平面,所以可以消除讀書時的視差(即消除眼睛上下移動時標尺像與十字線之間的相對位移)。標尺是一般的米尺,但中間刻度為0。
【實驗原理】
1、胡克定律和楊氏彈性模量
固體在外力作用下將發生形變,如果外力撤去後相應的形變消失,這種形變稱為彈性形變。如果外力後仍有殘余形變,這種形變稱為塑性形變。
應力:單位面積上所受到的力(F/S)。
應變:是指在外力作用下的相對形變(相對伸長DL/L)它反映了物體形變的大小。
用公式表達為: (1)
2、光杠桿鏡尺法測量微小長度的變化
在(1)式中,在外力的F的拉伸下,鋼絲的伸長量DL是很小的量。用一般的長度測量儀器無法測量。在本實驗中採用光杠桿鏡尺法。
初始時,平面鏡處於垂直狀態。標尺通過平面鏡反射後,在望遠鏡中呈像。則望遠鏡可以通過平面鏡觀察到標尺的像。望遠鏡中十字線處在標尺上刻度為 。當鋼絲下降DL時,平面鏡將轉動q角。則望遠鏡中標尺的像也發生移動,十字線降落在標尺的刻度為 處。由於平面鏡轉動q角,進入望遠鏡的光線旋轉2q角。從圖中看出望遠鏡中標尺刻度的變化 。
因為q角很小,由上圖幾何關系得:
則: (2)
由(1)(2)得:
【實驗內容及步驟】
1、調楊氏模量測定儀底角螺釘,使工作台水平,要使夾頭處於無障礙狀態。
2、放上光杠桿,T形架的兩前足置於平台上的溝槽內,後足置於方框夾頭的平面上。微調工作台使T形架的三足尖處於同一水平面上,並使反射鏡面鉛直。
3、望遠鏡標尺架距離光杠桿反射平面鏡1.2~1.5m。調節望遠鏡光軸與反射鏡中心等高。調節對象為望遠鏡筒。
4、初步找標尺的像:從望遠鏡筒外側觀察反射平面鏡,看鏡中是否有標尺的像。如果沒有,則左右移動支架,同時觀察平面鏡,直到從中找到標尺的像。
5、調節望遠鏡找標尺的像:先調節望遠鏡目鏡,得到清晰的十字叉絲;再調節調焦手輪,使標尺成像在十字叉絲平面上。
6、調節平面鏡垂直於望遠鏡主光軸。
7、記錄望遠鏡中標尺的初始讀數 (不一定要零),再在鋼絲下端掛0.320kg砝碼,記錄望遠鏡中標尺讀數 ,以後依次加0.320kg,並分別記錄望遠鏡中標尺讀數,直到7塊砝碼加完為止,這是增量過程中的讀數。然後再每次減少0.320kg砝碼,並記下減重時望遠鏡中標尺的讀數。數據記錄表格見後面數據記錄部分。
8、取下所有砝碼,用捲尺測量平面鏡與標尺之間的距離R,鋼絲長度L,測量光杠桿常數b(把光杠桿在紙上按一下,留下三點的痕跡,連成一個等腰三角形。作其底邊上的高,即可測出b)。
9、用螺旋測微器測量鋼絲直徑6次。可以在鋼絲的不同部位和不同的經向測量。因為鋼絲直徑不均勻,截面積也不是理想的圓。
【實驗注意事項】
1、加減砝碼時一定要輕拿輕放,切勿壓斷鋼絲。
2、使用千分尺時只能用棘輪旋轉。
3、用鋼捲尺測量標尺到平面鏡的垂直距離時,尺面要放平。
4、楊氏模量儀的主支架已固定,不要調節主支架。
5、測量鋼絲長度時,要加上一個修正值 , 是夾頭內不能直接測量的一段鋼絲長度。
【實驗數據處理】
標尺最小分度:1mm 千分尺最小分度:0.01mm 鋼捲尺最小分度:1mm 鋼直尺最小分度:1mm
表一 外力mg與標尺讀數
序號i
0
1
2
3
4
5
6
7
m(kg)
0.000
0.320
0.640
0.960
1.280
1.600
1.920
2.240
加砝碼
1.00
2.01
3.08
4.11
5.29
6.57
7.45
8.59
減砝碼
0.83
1.94
3.05
4.22
5.31
6.35
7.70
8.59
0.915
1.975
3.065
4.165
5.300
6.460
7.575
8.59
表二 的逐差法處理
序號I
0
1
2
3
(cm)
4.385
4.485
4.510
4.425
4.451
(cm)
-0.066
0.033
0.059
-0.026
的A類不確定度:
的B類不確定度:
合成不確定度:
所以:
表三 鋼絲的直徑d 千分尺零點誤差: -0.001mm
次數
1
2
3
4
5
6
0.195
0.194
0.195
0.193
0.194
0.195
0.1953
0.0007
-0.0003
0.0007
-0.0013
-0.0003
0.0007
的A類不確定度:
的B類不確定度:
合成不確定度:
所以:
另外L=(45.42+4.23)cm、R=131.20cm、b=7.40cm為單次測量,不考慮A類不確定度,它們的不確定度為:
計算楊氏模量
不確定度:
實驗結果:
【實驗教學指導】
1、望遠鏡中觀察不到豎尺的像
應先從望遠筒外側,沿軸線方向望去,能看到平面鏡中豎尺的像。若看不到時,可調節望遠鏡的位置或方向,或平面反射鏡的角度,直到找到豎尺的像為止,然後,再從望遠鏡中找到豎尺的像。
2、叉絲成像不清楚。
這是望遠鏡目鏡調焦不合適的緣故,可慢慢調節望遠鏡目鏡,使叉絲像變清晰。
3、實驗中,加減法時,測提對應的數值重復性不好或規律性不好。
(1) 金屬絲夾頭未夾緊,金屬絲滑動。
(2)楊氏模量儀支柱不垂直,使金屬絲端的方框形夾頭與平台孔壁接觸摩擦太大。
(3)加馮法碼時,動作不夠平穩,導致光杠桿足尖發生移動。
(4)可能是金屬絲直徑太細,加砝碼時已超出彈性范圍。
【實驗隨即提問】
⑴ 根據Y的不確定度公式,分析哪個量的測量對測量結果影響最大。
答:根據 由實際測量出的量計算可知 對Y的測量結果影響最大,因此測此二量尤應精細。
⑵ 可否用作圖法求鋼絲的楊氏模量,如何作圖。
答:本實驗不用逐差法,而用作圖法處理數據,也可以算出楊氏模量。由公式Y=可得: F= Y△n=KY△n。式中K=可視為常數。以荷重F為縱坐標,與之相應的ni為橫坐標作圖。由上式可見該圖為一直線。從圖上求出直線的斜率,即可計算出楊氏模量。
⑶ 怎樣提高光杠桿的靈敏度?靈敏度是否越高越好?
答:由Δn= ΔL可知, 為光杠桿的放大倍率。適當改變R和b,可以增加放大倍數,提高光杠桿的靈敏度,但這種靈敏度並非越高越好;因為ΔL=Δn成立的條件是平面鏡的轉角θ很小(θ≤2.5°),否則tg2θ≠2θ。要使θ≤2.5°,必須使b≥ 4cm,這樣tg2θ≈2θ引起的誤差在允許范圍內;而b盡量大可以減小這種誤差。如果通過減小b來增加放大倍數將引起較大誤差
⑷ 稱為光杠桿的放大倍數,算算你的實驗結果的放大倍數。
答:以實驗結果計算光杠桿的放大倍數為
執筆人:張昆實
⑼ 用光杠桿法測量楊氏模量的實驗中哪個量的測量是影響實驗結果的主要因素
我記得有實驗驗證過,拉伸法測金屬絲楊氏模量實驗中測量誤差對結果影響較大的是,支架的豎直程度。也就是必須在實驗開始時,調節水平儀使得底座水平。然後,必須保證支架本身製作精度較高,與地面嚴格垂直。