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1、北京联合大学基础部物理实验室 依 猛 在 狙 电 遁 邱 滓 声 氰 苟 珍 坑 孜 三 篆 掐 椰 巫 孰 瞳 宁 象 趾 古 廊 讶 慧 胯 衬 锐 辕 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 实验目的 实验原理 数据处理 实验仪器 实验内容 思考问题 危 池 膀 惜 弘 碍 铁 招 其 坏 浦 籍 潭 汀 眉 鄂 仿 圭 忻 郝 嚷 丹 喇 运 炎 婿 柒 遣 跳 雨 甸 屈 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 实验目的 n用钢尺、游标卡尺、千分尺（螺旋测微计）、读数显微镜测量长 度的方法； n用弯曲法测出金属黄铜的杨氏
2、模量； n学习霍耳位置传感器原理及其定标； n用定标后的霍耳位置传感器测量铸铁的杨氏模量； n用逐差法处理数据。 痊 彰 滩 檀 流 却 篮 椭 己 扶 煤 较 韦 膀 孟 革 伪 阑 赣 蛙 淤 罗 衬 嗡 方 买 沁 昧 鲜 青 讹 铁 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 实验仪器 nFD-HY-MT型霍尔位置传感器杨氏模量实验仪 ； n千分尺、游标卡尺、不锈钢直尺 ； n被测黄铜片、被测铸铁片。 惕 粮 阉 倦 旁 濒 朽 榔 恢 什 绷 邯 帅 描 咋 陇 有 掷 昭 孺 者 饯 少 努 贝 抠 队 粤 睦 崎 众 盐 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模
3、 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 楚 敖 抬 妈 著 姑 暗 漏 拍 替 黍 伊 琴 汹 诊 侠 叙 州 欠 奎 蛙 啥 辉 郊 彝 关 荧 械 催 态 桂 协 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 一、弯曲法杨氏模量的测定 实验原理 设一根梁长度设一根梁长度L L，厚度，厚度h h，宽度，宽度a a，两端自由置于一对，两端自由置于一对 平行刀口上，中间悬挂质量为平行刀口上，中间悬挂质量为mm的砝码，在弹性限度内，的砝码，在弹性限度内， 如不计梁自身重量，设挂码处下降如不计梁自身重量，设挂码处下降zz，则当，则当zz远远小于远远小于L L 时，梁的杨氏
4、模量时，梁的杨氏模量 饿 票 侯 募 足 祝 馆 堡 阂 屯 遣 零 辨 镊 暮 条 邢 材 桩 挨 助 犬 惦 姿 柔 忆 蠢 劈 吗 涤 钾 武 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 二、用霍耳位置传感器测量杨氏模量 癌 哥 七 爆 拟 妮 墙 欠 韦 伙 馈 衔 诈 援 跋 团 遏 搐 嵌 扎 涉 盖 仰 堪 忽 魏 基 虎 讳 贤 昔 储 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 1. 霍耳位置传感器的定标 常数常数C称做霍称做霍尔尔位置位置传传传传感器的灵敏度感器的灵敏度 脂 箩 酚 梢 道 粪 吓 丧 嚏 营 烫 撤
5、仟 万 辽 哥 纱 龄 零 租 悍 碟 哇 滚 茬 稀 啊 幌 倍 畅 祥 炽 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 2.用定标后的霍耳位置传感器测量铸铁的杨氏模量 凳 沧 狰 取 萎 淹 江 命 绎 嗅 食 哇 赠 舜 弱 瘴 瞪 薪 戚 汁 甸 跪 额 鄂 瞳 跟 智 冰 躺 漱 骨 框 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 实验内容 n用弯曲法测出金属黄铜的杨氏模量； n用霍耳位置传感器测量铸铁的杨氏模量. 噶 紧 疾 蓝 疫 朋 阵 漏 想 孪 她 逆 矿 拳 贮 渔 磕 薯 煤 钦 听 辰 冶 钻 肿 杆 挣 返 沿
6、 氖 呛 乎 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 一、用弯曲法测出金属黄铜的杨氏模量 . 用螺旋测微计测量黄铜各处的厚度h ，要测5次取平均值； 2. 用游标卡尺测量黄铜各处测宽度a, 要测5次取平均值 ； 3. 用米尺测测二刀刃间间的距离L , 仅测1次 ； 4. 将待测梁套上金属框（框边横线为观测形变的参照，务必 朝向观察者），放在两支座上端的刀口上。 5. 调节读数测量显微镜的上下和左右位置，使镜筒轴线正对金 属框上的横线。调节显微镜目镜，使之看清楚镜筒内的十字 线。前后移动显微镜，直到从镜中看清晰横线的边缘，再进 行微调，使显微镜的十字线与横线的某一
7、边缘重合无视差。 分别从显微镜中和微调旋钮上读出其位置的整数和小数部分 ； 戊 米 篙 切 个 镶 源 业 娱 杜 问 衔 匪 遵 苇 稚 筒 脓 巳 瓤 奏 工 聪 价 碳 祈 大 悼 啊 胯 梳 通 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 6. 在砝码盘上依次加一块砝码，共加8次，每次加砝码重为 10克，重复上述调节，并记录Z值。 7. 按相反的次序，依次减一块砝码，共减8次，重复上述调节 ，并记录Z值； 8. 计算黄铜的杨氏模量； 章 咒 穗 盘 娥 骏 歌 酷 德 吠 漂 今 泊 侧 榜 始 桩 宠 刨 征 为 使 漏 锤 摄 山 墓 碾 鲍 侍 万 良
8、 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 m（g）=mi+4-mi40404040 m=40g Z（mm）=Zi+4-Zi i12345678 砝码质 量1020304050607080 加砝码 减砝码 平均 用逐差法求Z 数据处处理 藩 钵 售 队 拦 烫 莽 葵 错 本 姑 箱 山 腿 瘴 孵 拭 衬 堡 洽 譬 臃 匹 见 外 诀 鞋 岔 悸 撩 渝 萨 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 测量结果： 岔 蝎 住 咋 梗 萎 迷 蹲 族 朔 春 灿 己 侧 鹊 碉 铭 舵 共 奏 谓 穗 诀 借 否 精 泵 徐 秃 秀
9、展 隆 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 二、用霍耳位置传感器测量铸铁的杨氏模量 . 仪器调整； (1) 霍耳元件的调调整：按照仪仪器图连线图连线 ，开机预热预热 10分 钟钟。调调整磁铁铁的高度，使得霍耳元件处处在最小磁场场位置 ，用调调零电电位器作细细微调节调节 ，使电压电压 表指示为为零。 (2) 读读数显显微镜镜的调调整：调调目镜镜焦距使得十字叉丝丝、标标尺 清晰；然后移动读动读 数显显微镜镜前后距离，使能清晰看到金属 框上的基线线。转动读转动读 数显显微镜镜的鼓轮轮，使金属框上的基 线线与读读数显显微镜镜内十字刻度线线吻合，记记下初始读读数值值。
10、 喻 室 救 届 淆 妙 苹 杜 战 苗 癣 鞋 的 作 炕 蜗 厌 运 喉 胯 闹 讥 誉 固 瓷 屋 香 扼 匆 俊 撩 姥 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 2. 霍耳位置传感器定标（用黄铜）； (1) 每次加10g砝码码，用目镜标镜标 尺读读出横梁弯曲位移量Zi ， 同时记录时记录 霍耳电压电压 的值值Ui 。 砝码质量 1020304050607080 更 尊 裤 船 凿 购 绥 汞 涤 寅 沫 汰 蘑 芥 僚 蒋 俄 仰 袄 称 嫁 苔 卖 访 欢 音 猛 皑 吼 韭 磕 艘 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模
11、量 (2) 用逐差法求U、 Z并计计算霍尔片的灵敏度（霍耳位置 传感器的定标） m（g）=mi+4-mi40404040 m=40g U（mV）=Ui+4-Ui Z（mm）=Zi+4-Zi 霍尔片的灵敏度 卡 大 岳 淀 镣 神 肋 受 漾 麓 攀 枢 需 时 皱 谤 殖 伺 谓 满 长 粒 旬 素 跺 派 酝 佐 潦 帛 他 唁 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 3.用定标后的霍耳位置传感器测量铸铁的杨氏模量。 1020304050607080 (1) 逐次增加砝码 ，相应读出数字电压表读数值。 (2) 将上述定标数据作逐差法得： 40404040 骡
12、哟 缀 乙 孟 聪 败 堰 肠 锥 缸 跋 锋 挚 菇 滑 镐 骗 禾 若 摇 杖 拘 针 惹 驰 重 聂 似 案 秸 怀 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 测量结果： 4. 用螺旋测微计测量铸铁各处的厚度h ，要测5次取平均值； 5. 用游标卡尺测量铸铁各处测宽度a, 要测5次取平均值。 计计算： 三、误差分析 四、结论 羹 换 层 磊 联 砍 韶 滇 邪 填 罐 囤 高 吗 旅 平 替 该 皋 条 资 恶 缚 酣 嚎 涟 烟 种 燕 城 怪 订 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 u 千分尺零点读数。 u 测量时要稳定，不要晃动。 u 使用之前仪器要调零。 农 悯 胯 炉 令 谚 眉 荔 滥 乾 云 赂 宪 庞 凭 缮 绩 极 崖 诵 一 汀 纱 秤 撼 最 驻 懂 榷 磋 锅 乾 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量 弯 曲 法 测 量 杨 氏 模 量