楊氏模量是描述固體材料抵抗外力產(chǎn)生拉伸或壓縮形變能力的物理量[1]。測定材料的楊氏模量在工程技術(shù)實踐中具有重大作用。本文介紹了拉伸法測量鐵絲的楊氏模量。用逐差法、 EXCLE、 MATLAB這三種方法來處理實驗數(shù)據(jù)。通過比較發(fā)現(xiàn),逐差法的誤差較大、計算過程繁雜。采用計算機(jī)軟件處理數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確度高,計算過程簡單明了,可以有效提高學(xué)生的實驗技能和科研水平。 

【文章來源】：科技視界. 2019,(31)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

再運(yùn)行程序：h=1;plot(F,n,h);

科技視界Science&TechnologyVision科技視界Science&TechnologyVisionn23=(n3+n13)/2;n24=(n4+n14)/2;n25=(n5+n15)/2;n26=(n6+n16)/2;n27=(n7+n17)/2;n28=(n8+n18)/2;n29=(n9+n19)/2;n30=(n10+n20)/2;n31=n22-n21;n32=n23-n21;n33=n24-n21;n34=n25-n21;n35=n26-n21;n36=n27-n21;n37=n28-n21;n38=n29-n21;n39=n30-n21;n=[0,n31,n32,n33,n34,n35,n36,n37,n38,n39];plot(F,n);由該程序得到如圖4。再運(yùn)行程序：h=1;plot(F,n,h);可以得到圖5，即可得到此直線的斜率k=0.0012。圖5在MATLAB中輸入程序：L=[0.7401,0.741,0.7405,0.7405,0.7403];avg_L=mean(L)輸出：avg_L=0.7405輸入：D=[2.0604,2.061,2.0608,2.061,2.0604];avg_D=mean(D)輸出：avg_D=2.0607輸入：d=[0.000482,0.000489,0.000488,0.000481,0.000483];avg_d=mean(d)輸出：avg_d=4.8460e-04輸入：b=[0.07815,0.07815,0.07812,0.07807,0.07815];avg_b=mean(b)輸出：avg_b=0.0781從而得到L、D、b及d的值，代入Y=8×L×D3.14×d2×b×k，即Y=1.767×1011Pa相對誤差：η=1.767×1011-1.9×10111.9×1011100%=7.00%5結(jié)論我們知道鐵絲楊氏模量的實驗參考值為Y參考=1.90×10-11Pa.本次實驗的三種計算結(jié)果都分別是Y逐差=1.75×1011Pa,YEXCLE=1.76×1011Pa,YMATLAB=1.77×1011Pa。實驗值和參考值之間明顯存在差值，對應(yīng)誤差分別為η逐差=7.79%，ηEXCLE=7.21%,ηMATLAB=7.00%。究其誤差原因：1）實驗數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確性。實驗過程中，需在加完或減完砝碼時，鐵絲不?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]拉伸法測頭發(fā)絲楊氏模量實驗裝置的改裝[J]. 謝楊瑩,秦玉霞,楊旭昕,葉全林.  物理實驗. 2018(09)
[2]用雙臂電橋測金屬絲楊氏模量的優(yōu)化實驗[J]. 劉志亮.  物理通報. 2018(07)
[3]新的實驗方法在大學(xué)物理實驗課堂中的應(yīng)用[J]. 白冰.  新西部. 2017(27)



本文編號：3134389