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测量康铜丝的杨氏模量和泊松比讲义.docVIP免费

测量康铜丝的杨氏模量和泊松比讲义.doc_第1页
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Readme1、怎么分小组?前一半同学为第一小组,第一次在403室完成1~3、8项实验内容,另一半为第二小组,第一次在409室完成1、4~8项内容,一周后对调实验室。若这组同学10人,则不分小组,第一次在403室,第二次在409室。实验设备1人1套。2、怎么预习本实验?简写,通常一页纸。3、怎么操作?本实验的注意事项和操作技巧较多,关键的要点有:(1)勿碰金属丝(一进门就将书包等物放在桌旁的地上,以免挂断细丝);(2)静下心来,边思考,边动手。4、怎么处理数据?只需要处理实验内容中标“”号的部分。5、关于实验报告。两周合写一份报告,这份报告应包含:1份预习报告、2份经签字的实验原始数据、1份数据处理。测量康铜丝的杨氏模量和泊松比一、基本原理1、金属丝的杨氏模量与泊松比杨氏模量是材料的重要力学参数,反映了材料抵抗形变能力的大小。拉力F与丝的原始横截面A之比定义为应力,伸长量与丝的原始长度L之比定义为纵向线应变。在弹性范围内,应力与应变满足胡克定律:(1)其中E为材料的杨氏模量。式(1)中只考虑了材料的微小纵向应变,忽略了横向变化。横向变化量与丝的原始横向长度d之比定义为横向线应变。在实践中,纵向拉伸应变还会导致横向收缩应变。实验表明,在材料弹性范围内,横向线应变与纵向线应变之比为常数:(2)(2)式中的负号表示纵向拉伸导致横向收缩,μ为横向变形系数或称泊松比。2、非平衡电桥非平衡电桥与传感器配合使用,可测量温度、应力、位移等物理量。图1为非平衡电桥的原理图,其中电阻箱R1、R2、R3为电桥的三个臂,电阻箱R4与金属丝电阻Rs串联构成第四臂,R0为电位器,C是滑动头。当电桥平衡时:任意桥臂阻值变化时,电桥将偏离平衡位置。金属丝受到拉伸引起电阻变化,当R4+Rs的相对阻值变化量小于1%时,桥电压Ug(即D、E之间的电压)与该桥臂的电阻变化量近似满足线性关系:(3)即将电阻的微小变化量转化成直流电压信号进行测量。本实验的研究对象为康铜丝。图1非平衡电桥二、待研究的问题1、测量康铜丝的杨氏模量;2、忽略拉伸过程中康铜丝电阻率的变化,利用非平衡电桥测量康铜丝相关物理量的变化,进而计算其泊松比。三、实验仪器序号设备名称数量1康铜丝(已焊接两根导线)12木支架(已装配电位器、开关、电桥盒等)13卷尺(最大允差2.0mm)14JCD3型读数显微镜(最大允差0.015mm)15读数显微镜垫块16ZX38A/10型交直流电阻箱(0.1级)17KEITHLEY台式万用表(使用方法见附录)18低压钠灯(双线平均波长=0....

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