杨氏和误差.课件.ppt

实验实验A2 A2 用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量[实验目的实验目的] 1 1、会用拉伸法测弹性模量、会用拉伸法测弹性模量. .2、掌握用、掌握用光杠杆光杠杆测量微小长度变化的原理测量微小长度变化的原理 和方法和方法.3、学习用、学习用逐差法逐差法处理数据处理数据.[实验原理实验原理]定义定义:杨氏模量杨氏模量金属丝截面积金属丝截面积胡克定律胡克定律 光杠杆光杠杆形变微小形变微小,很难准确测量很难准确测量!利用光的直线传播原理利用光的直线传播原理,把把微小的形变放大微小的形变放大.左小三角形左小三角形右大三角形右大三角形镜面法线镜面法线为光杠杆的放大倍数为光杠杆的放大倍数,本实验中约为本实验中约为80倍倍!考察考察代入代入—挂砝挂砝码托托时,两两夹子子间金属金属丝长度度.(用皮尺用皮尺测量一次量一次)—光杠杆光杠杆镜面与望面与望远镜旁旁标尺尺间距距.(用皮尺用皮尺测量一次量一次)—光杠杆后支点到两前支点连线的距离光杠杆后支点到两前支点连线的距离.(测量一次量一次)—金属丝直径金属丝直径.—拉力拉力砝码砝码/kg ni加砝码加砝码减砝码减砝码2(砝码托砝码托) n0 4 n1 6 n2 8 n3 10 n4 12 n5[ [数据记录与处理数据记录与处理] ]cm将达不到多次测量减少误差的作用将达不到多次测量减少误差的作用!逐差法逐差法 n5 n4 n3 n2 n1 n0 12 10 8 6 42(砝码托砝码托)砝码砝码/kg注意注意:此此 对应的是挂对应的是挂6kg砝码时的变化砝码时的变化! 将将及及L、、D 、、 b 、、 d诸测量值代入诸测量值代入注意注意:1 、、统一单位统一单位 2 、、科学记数科学记数[ [数据处理数据处理] ]Y Y作为间接测量量作为间接测量量( (积商形式积商形式),),先求其相对不确定度先求其相对不确定度其中其中(N/m2)实验实验C C1 误差配套误差配套[实验目的实验目的] 依据等影响原则分配误差依据等影响原则分配误差,从相对不确定从相对不确定度考虑度考虑,对不同大小的测量对象学习选用不同规格的对不同大小的测量对象学习选用不同规格的测量仪器测量仪器.—长长—宽宽—厚度厚度—孔直径孔直径首先需依据等影响原则分配误差首先需依据等影响原则分配误差,从相对不确定度考虑从相对不确定度考虑,确定测量长、宽确定测量长、宽、、厚度和孔直径各用什么测量仪器厚度和孔直径各用什么测量仪器.[实验内容实验内容]一、测量有孔钢板的体积一、测量有孔钢板的体积推导体积相对不确定度推导体积相对不确定度近似取近似取填表填表:1、用估计值、用估计值 L=14.00cm,B=3.80cm H=0.20cm D=0.70cm2 、暂时仅考虑、暂时仅考虑B类不确定度类不确定度米尺米尺卡尺卡尺千分尺千分尺读数显微镜读数显微镜B结论结论:分别用米尺测长、卡尺测宽、千分尺测厚度和分别用米尺测长、卡尺测宽、千分尺测厚度和米尺测孔直径各米尺测孔直径各6次次.123456平均值平均值L0.2B0.02H0.004D0.2mm二、测量实验书一张纸体积二、测量实验书一张纸体积 所提供工具精度不够所提供工具精度不够,故需测量多张故需测量多张(统一为统一为200页页,100张张),以减小误差以减小误差.同样同样,首先需依据等影响原则分配误差首先需依据等影响原则分配误差,从相对不确定从相对不确定度考虑度考虑,确定测量长、宽和厚度各用什么测量仪器确定测量长、宽和厚度各用什么测量仪器.米尺米尺卡尺卡尺千分尺千分尺1.估计值估计值: L= B= H= 2.长、宽已定用米尺测量长、宽已定用米尺测量,根据数量级接近原则根据数量级接近原则,确定用确定用何种测量仪器测量何种测量仪器测量100张纸厚度张纸厚度.分别用米尺测长、宽、分别用米尺测长、宽、?测厚度各一次测厚度各一次.mm L H B 0.2 0.2 ?一张纸体积一张纸体积cm3。