一:弹性模量的测定(拉伸法)实验中,为什么用不同仪器来测定各个长度?
拉伸法测杨氏模量是在弹性范围内进行的吗?试之说明? 为什么同是长度测量,要分别用不同的量具?
第一个问题。拉伸法测杨氏模量必须是在弹性范围内进行,必须的。因为杨氏模量的定义就是“杨氏模量(Young's modulus)是表征在弹性限度内物质材料抗拉或抗压的物理量,它是沿纵向的弹性模量,也是材料力学中的名词。1807年因英国医生兼物理学家托马斯•杨(Thomas Young, 1773-1829) 所得到的结果而命名。根据胡克定律,在物体的弹性限度内,应力与应变成正比,比值被称为材料的杨氏模量,它是表征材料性质的一个物理量,仅取决于材料本身的物理性质。”第一句就说“在弹性限度内”。
第二个问题。这首先要说说数据处理里的概念:几个数相乘除时,其结果的位数与这几个数中最少的相同。例如,1.2345678*1.1(=1.35802458)=1.4。杨氏模量公式中,全是乘除的关系。若要求杨氏模量有3位有效数字,公式中任一个数都不能少于3位。式中除金属丝的直径外,都能量出4位数。例如,金属丝长度约半米多,用米尺量是534.0毫米,4位;只有金属丝的直径较小,约半个毫米,用直尺量是0.5,1位;用卡尺量是0.50,2位;用千分尺量是0.500,3位。可见,金属丝的直径必须用千分尺量,才能保证算得的杨氏模量为3位。总之,不同的长度用不同的量具,是为了保证计算结果的精度。
从相对误差角度考虑,相对误差=绝对误差/测量值。以金属丝的直径为例,用直尺量是0.5,绝对误差0.2,相对误差=0.2/0.5=0.4;用卡尺量是0.50,绝对误差0.02,相对误差=0.02/0.50=0.04;用千分尺量是0.500,绝对误差0.002,相对误差=0.002/0.50=0.004。可见用千分尺量金属丝的直径,相对误差最小。
二:拉伸法测弹性模量哪个量对结果影响较大
看是什么材料,对测试结果影响最大的一般是应变只的准确度,另外更关键的是曲线拟合求斜率的话取值非常重要,弄不好有数量级的差别,
三:拉伸法测金属丝的弹性模量中如何用图解法处理实验数据
根据测得的点绘制曲线,然后计算斜率,就可得出弹性模量E了。