(1) 砝码托的质量为m0,记录望远镜中标尺的读数r0作为钢丝的起始长度。 (2) 在砝码托上逐次加500g砝码(可加到3500g),观察每增加500g时望远镜中标尺上的读数ri,然
后再将砝码逐次减去,记下对应的读数r’i,取两组对应数据的平均值ri。
(3) 用米尺测量金属丝的长度L和平面镜与标尺之间的距离D,以及光杠杆的臂长l。 3. 数据处理
(1) 逐差法
用螺旋测微计测金属丝直径d,上、中、下各测2次,共6次,然后取平均值。将ri每隔四项相减,
级 学号 姓名 日期
得到相当于每次加2000g的四次测量数据,如设b0=r4−r0,b1=r5−r1,b2=r6−r2和b3=r7−r3并求出平均值和误差。
将测得的各量代入式(5)计算E,并求出其误差(ΔE/E和ΔE),正确表述E的测量结果。 (2) 作图法
把式(5)改写为 ri=2DLFi/(SlE)=MFi (6)
其中M=2DL/(SlE),在一定的实验条件下,M是一个常量,若以ri为纵坐标,Fi为横坐标作图应得一直线,其斜率为M。由图上得到M的数据后可由式(7)计算杨氏模量
E=2DL/(SlM) (7)
4. 注意事项
(1) 调整好光杠杆和镜尺组之后,整个实验过程都要防止光杠杆的刀口和望远镜及竖尺的位置有任何
变动,特别在加减砝码时要格外小心,轻放轻取。
(2) 按先粗调后细调的原则,通过望远镜筒上的准星看反射镜,应能看到标尺,然后再细调望远镜。
调目镜可以看清叉丝,调聚焦旋钮可以看清标尺。
实验数据:
实验中给定的基本数据如下:
一个砝码的质量m=(500±5)g,Δm=5g,ΔD=2mm,ΔL=2mm,Δl=0.2mm 实验中测量得到的数据如下: 钢丝直径d(六次测量结果):0.290mm,0.291mm,0.296mm,0.296mm,0.297mm,0.292mm 钢丝原长L=1005.0mm,光杠杆的臂长l=72.0mm,标尺到平面镜的距离D=1280.0mm
r0 r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7
数据处理:
金属丝直径的平均值d=金属丝直径的标准差
σd=
(0.290−0.2937)2+(0.291−0.2937)2+(0.296−0.