用拉伸法测量金属丝的杨氏模量

用拉伸法测量金属丝的杨氏模量如下：

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金属丝的杨氏模量大致范围是1.1×1011N·m-2。铜的杨氏模量为2.0×1011N·m-2.从此可以推出其它金属的杨氏模量的数量级，具体要计算时，可以查金属手册，更、权威，杨氏模量是描述固体材料抵抗变能力的物理量，杨氏模量衡量的是一个各向同性弹性体的刚度。拉伸法测金属丝的杨氏模量的误分析及消除办法：根据杨氏弹性模量的误传递公式可知，

1、误主要取决于金属丝的微小变化量和金属丝的直径，由于平台上的圆柱形卡头上下伸缩存在系统误，用望远镜读取微小变化量时存在随机误。

2、测量金属丝直径时，由于存在椭圆形，故测出的直径存在系统误和随机误。

3、实验测数据时，由于金属丝没有静止，读数时存在随机误。

4、米尺使用时常常没有拉直，存在一定的误。

特性：

根据不同的受力情况，分别有相应的拉伸弹性模量(杨氏模量)、剪切弹性模量(刚性模量)、体积弹性模量等。它是一个材料常数，表征材料抵抗弹性变形的能力，其数值大小反映该材料弹性变形的难易程度。

对一般材料而言，该值比较稳定，但就高聚物而言则对温度和加载速率等条件的依赖性较明显。对于有些材料在弹性范围内应力-应变曲线不符合直线关系的，则可根据需要可以取切线弹性模量、割线弹性模量等人为定义的办法来代替它的弹性模量值。

静态拉伸法测弹性模量

静态拉伸法测弹性模量的原理是根据胡克定律，通过对材料的直线拉伸应力-应变曲线进行拟合，得到弹性模量的数值。

1.胡克定律及其意义

胡克定律指出，在材料的弹性变形范围内，材料受力与其产生的弹性形变成正比例关系，比例系数为弹性模量。这个定律对于工程材料的设计、制造和使用具有重要意义。

2.拉伸实验的步骤

(1)制备试样

(2)安装试样并固定

(3)施加载荷，使试样产生直线变形

(4)记录载荷和伸长量数据

(5)分析数据，绘制应力-应变曲线

(6)计算弹性模量

3.静态拉伸法与动态拉伸法的比较

静态拉伸法和动态拉伸法均可用来测定弹性模量，但其区别在于加载速率的不同。静态拉伸法采用缓慢加载方式，使材料在弹性变形区域内产生线性应变，可以获得准确的弹性模量数值；动态拉伸法则采用高速加载方式，材料在加载过程中还会发生塑性变形，所得到的弹性模量数值会偏低。

4.弹性模量的意义及应用

自然界中弹性模量影响着物体的力学特性，如刚度、强度和稳定性。工程实践中，弹性模量的数值可以帮助我们确定材料在受载时的应变量和极限载荷，以便更好地设计和选用材料。此外，弹性模量还可以用来检验材料的质量，指导制造工艺及制品的加工和组装等环节。

5.静态拉伸法的适用范围

静态拉伸法对于各种不同类型的材料都适用，包括金属、陶瓷、高分子材料等。但需要注意的是，在测量钢、铁、合金等金属材料时需要使用极为的仪器，以获得较为准确的数据。

6.影响弹性模量数值的因素

弹性模量数值受材料的组成、结构、形态、应变率、温度和声波振荡等因素的影响。其中，材料的组成和结构是影响弹性模量最为重要的因素，不同材料的弹性模量数值异较大。

7.静态拉伸法的优缺点

静态拉伸法具有作简单、易于获取数据，并且适用范围广等优点，同时还可以测试多种材料的弹性模量。但该方法也存在一些缺点，如测试中的试样加工难度较大，需要较高的制备技术；同时，在测试过程中伸长量和载荷的读数精度也会影响结果的准确性。

总结：

静态拉伸法是一种常用的测量材料弹性模量的方法，通过对应变曲线的分析可以得出材料的弹性模量数值，并结合实际应用加以利用。在应用时需注意按照标准作步骤进行，以获得准确可靠的数据。

拉伸法测量杨氏模量

杨氏模量是衡量材料刚性和弹性的物理量，它反映了材料在外力作用下的弹性变形程度。 杨氏模量的测量方法有很多种，其中比较常用的是拉伸法。 本文将介绍拉伸法测量杨氏模量的基本原理、实验步骤和注意事项。 拉伸法是指在一定长度下，施加一定的拉力，使试样产生弹性变形，通过比较拉力与变形量的关系，求出杨氏模量。

1. 粗调仪器：利用水平仪指示，调节支架底部螺丝，保证载物平台水平；调整光杠杆平面镜竖直

如果过度减小 l 或过度增大 D，则对其中一个物理量的测量误一定会变大，造成测量得到杨氏模量

用拉伸法测定金属丝的杨氏模量

用拉伸法测定金属丝的杨氏模量，是一种比较常见的测定方法。

拉伸法是测定金属丝的杨氏模量常用的方法之一。该方法需要应用试验机等工具，对金属丝在相对静止的环境中进行牵引、装载和卸载等作，来测量金属丝在不同载荷下的受力及变形程度，并根据这些数据计算杨氏模量。

拉伸法测定金属丝的主要步骤是：首先，取得金属丝样品，并将其固定在测试设备上。固定点位置必须尽可能远离卸载点，以避免缺陷和因应力集中引起的变形。其次，将试验机的夹头分别夹住金属丝的两端，并施加恒定的载荷。

由于开始试验后，载荷会产生张力，导致金属丝发生弯曲和拉伸变形。因此，要注意监测钢丝载荷和单位伸长量及长度的变化，并使用歪秤等应变测量仪器确定其在不同载荷下的变形率。根据实验所得到的数据，计算金属丝的杨氏模量。

主要公式为E=F×L/A×ΔL，其中E是金属丝的杨氏模量，F是施加在金属丝上的载荷，L是样品长度，A是金属丝截面积，ΔL是金属丝的变形量。需要注意的是，在进行拉伸法测定时，必须保证实验过程中有充足的负载时间和稳定区间，并根据使用的测试工具和设备的特点来调整实验参数。

杨氏模量：

杨氏模量是材料力学性质的一个重要指标，通常表示为E，它是描述物体材料刚性和变形程度的物理量。杨氏模量也叫做弹性模量，是指在弹性区内，单位应力（如张力）作用于物体上时其一维弹性应变（即长度增加或缩短的比例）与该应力之比。

简单的说，杨氏模量反映了物体在拉伸、压缩等外力作用下对其长度变化的抵抗能力。如果物体的杨氏模量越大，就说明在相同的外力作用下，该物体的形变程度越小；杨氏模量越小，则所受的应力相同，引起的相对变形就越大。

杨氏模量的大小取决于诸如原子间键合强度、分子结构、温度等因素，不同材料之间的数值相较大。日常生活中，杨氏模量经常用来表征金属、塑料、橡胶、陶瓷等材料的刚度和弯曲变形力学性质。

拉伸法测金属丝的杨氏模量

拉伸法测金属丝的杨氏模量是：在外力作用下，固体所发生的形状变化称为形变。形变可分为两种：其一为弹性形变，即外力撤出后，物体能完全恢复原状的形变。其二为范式形变，即外力较大，撤除后物体不能完全恢复原状，而留下剩余形变。

杨氏弹性模量（Young，Thomas，1773-1829）是描述固体材料抵抗形变能力的重要物理量，它是选定机械构件的依据，是工程技术中常用的总要参数之一。

本实验中涉及较多长度测量，应根据不同的测量对象，选择不同的测量仪器，其中金属丝长度改变很小，用一般测量长度的工具不易测量，也难保证其精度要求，本实验采用ccd测量仪进行测量。它的特点是直观、简便、精度高。在数据处理上，本实验介绍了一种常用的方法——逐法，此方法在物理实验中经常使用。

金属丝拉伸法杨氏模量测量方法（专利摘要）：

金属丝拉伸法杨氏模量测量方法涉及物理参数测量，为简化杨氏模量测量，技术方案是：一根金属丝上端固定，下端固定一个托盘；一根杠杆，杠杆的一端夹持在金属丝上，杠杆的支点固定在支架上端，杠杆能够绕支点旋转；杠杆的末端悬挂一根圆柱形的刻度尺；固定平台的伸出一根水平细杆，其右侧末端为圆柱状，作读数指针使用。

测量金属丝的直径d，测量杠杆在金属丝的固定点到金属丝的上端固定点之间的距离L，测量杠杆的放大倍数n，通过细杆指示的位置读出刻度尺的读数x1，在托盘增加质量为m的砝码，再次读出细杆指示的位置刻度尺的读数x2，则杨氏模量Y=4 mgnL/(πd2|x2?x1|)，其中g为重力加速度、π为圆周率。有益效果：节约成本，调节方便。

拉伸法测杨氏模量

用拉伸法测金属杨氏模量虚拟实验系统，主要是通过交互技术模拟出用拉伸法测量金属杨氏模量实验的实验流程。通过观察实验现象计录准确的实验数据。用拉伸法测金属杨氏模量虚拟实验系统完全依据现实实验的作流程进行制作的，实验现象明显准确，实现了线上、线下的无缝对接。在这个实验现象图中我们可以通过左上角的显微镜中的放大图像观察到调解过程中红色细刻线的变化。实现边观察边调节的目的，使学生对实验仪器的调节部分有个更清晰更直观认识。用拉伸法测金属杨氏模量实验中涉及数据部分读数清晰，简单，实验过程中表现的误值也会在教师提供的数据范围之内，读数结束可将数据记录在数据表中，记录完成，实验结束。学生可对虚拟实验进行反复作从而熟练掌握相应的知识点，同时虚拟实验中的各种功能设计亦能增强学生在现实实验中的作。