金属的杨氏模量测定研究

金属丝在拉伸力的作用下长度会发生微小变化,金属丝长度的微小变化会使其电阻同时发生微小改变,利用双臂电桥测量低阻值电阻的原理测金属丝电阻的微小变化量,再通过相应的公式求得被测金属丝的杨氏模量,该方法简便,测量准确.     

金属丝杨氏模量的RLC串联交流谐振测法研究

利用RLC串联谐振电路可以高精度测量电感的原理,将其用于测量金属丝的杨氏模量。将磁棒固定在待测金属丝上,其一部分放在螺线管内部,并用自制的密绕长螺线管代替RLC串联谐振电路中的电感。外力作用下金属丝的伸长会引起螺线管内磁棒的长度的变化,从而引起螺线管电感的改变。因此可以通过测量螺线管的电感的变化实现金属丝细小伸长量的测量。该方法简单易行,测量精确度高,具有一定的实用价值和良好的应用前景。     

利用微小电阻测量法测量金属丝的杨氏模量

根据弹性模量与金属丝电阻微小变化量之间的关系式以及微小电阻测量原理,本文设计了可以测量并实时在线显示金属丝杨氏模量的实验装置.当金属丝被拉伸而引起电阻微小变化时,经过两级集成运算放大电路放大、模/数转换、单片机采集、计算后,在显示屏上就可以实时显示杨氏模量的大小.利用本装置测量了直径为0.201 mm的钢丝和直径为0.269 mm的康铜丝,其测量数据和数据处理结果表明,此杨氏模量仪测得的金属丝杨氏模量具有不大于0.3%的相对误差,精度高,且操作简单、测量时间短,为快速测量金属丝杨氏模量提供了一个可行的方法.     

用近距转镜式杨氏模量仪测量金属丝的杨氏模量

本文主要研究用数显近距转镜测量金属丝杨氏模量的方法,其测量方法的关键在于对金属丝的微小长度变化量的精确测量,即光杠杆法。光杠杆法可以实现非接触式的放大测量,具有直观、简便和精确度高等特点,在物理实验教学中经常被采用,是测量金属丝杨氏模量的理想方法。     

差动式电感测量金属丝杨氏模量

基于铁芯在差动式电感线圈中移动使线圈的电感值发生变化从而表征微小位移的原理设计了测量金属丝杨氏模量的新型实验装置。通过砝码给金属丝施加一定的力导致金属丝伸长,金属丝在伸长时使固定在它上面的铁芯在线圈中移动,从而使差动线圈1和差动线圈2的电感值发生变化。利用铁芯移动距离与电感变化之间的关系得到金属丝的伸长量,将金属丝的伸长量代入公式计算得到金属丝的杨氏模量。     

杨氏弹性模量的劈尖干涉法测定

准确地测定金属丝的杨氏模量,关键是准确测量其伸长量及直径。用典型的光杠杆法带有较大的测量误差,我们用劈尖干涉进行金属丝直径的测量和用干涉条纹的变动情况对其伸长量的变化进行跟踪测量,提高了测量精度。     

基于电加热法的金属丝杨氏模量温度特性测量

利用电加热方法实现金属丝温度变化,利用数字显微镜测量金属丝在不同温度和拉力情况下准确的拉伸长度数值,最终计算得到的金属丝杨氏模量和温度之间成线性递减关系。     

光的衍射法测量杨氏模量

拉伸法测量金属丝杨氏模量的关键是如何测准金属丝在拉力作用下的微小伸长量。本文利用光的衍射法可以较精确地测量长度变化这一特点，对钢丝的杨氏模量进行了测量，给出测量杨氏模量的一种新方法。     

驻波法测杨氏模量及误差分析

驻波法运用驻波原理,采用人为控制金属丝形变,测出金属丝驻波基频,得出其张力,从而求出金属丝杨氏模量.相对传统方法,驻波法避免了金属丝直径和形变的测量,其不确定度基本上仅由千分尺精度决定,故而具有操作简单,测量准确度高的特点.     

金属丝杨氏模量测量装置的设计

基于迈克尔逊干涉原理设计了金属丝杨氏模量的测量装置。在金属丝上施加持续而又均匀增加的力,引起金属丝细微伸长,通过灵敏杠杆带动移动镜的移动,从而引起光屏上干涉圆环数目的变化;用一种光电传感器捕捉干涉圆环的光强信号,将光信号转换为电信号,再通过模数转换,精确算出干涉圆环的条数,就可以实现对金属丝微小伸长量的测量。采用Origin软件处理实验数据,避免了人为因素所造成的误差,智能化计算出金属丝的杨氏模量。     

金属丝的杨氏模量测定实验的改进

对金属丝杨氏模量测定仪重新设计.将金属丝水平放置,在中点处悬挂重物,通过测量金属丝伸长后的转角,进而测量金属丝的杨氏模量.     

一种基于单缝衍射的杨氏模量测定方法

简述了杨氏模量的定义,解释了夫琅禾费单缝衍射测量狭缝宽度的原理,设计了一种把金属丝长度变化转化为等量的狭缝宽度变化的简易装置.然后利用单缝衍射测定了金属丝的杨氏模量.实验证明,测量结果准确度较高.     

金属丝在静态拉伸时滞后现象的观测

在用静态拉伸法测量金属丝杨氏弹性模量实验中,可以明显观察到弹性滞后现象。本文通过测量数据和弹性特性曲线直观展示了金属丝在静态拉伸时的弹性滞后现象,估算了滞后的大小。     

探讨热敏电阻温度计的制作及其要领

电桥测电阻实验是高校普通物理教学中的传统电学实验之一.目的是让学生验证电桥平衡原理,掌握电桥的使用方法.实验中学生要做的就是反复多次测量电阻阻值,实验内容比较简单,很快就能完成.针对这种情况,我们对此实验做了适当的改进.让学生在熟悉电桥的使用方法后,利用电桥的功能及热敏电阻的特性,制作一个简易的热敏电阻温度计.热敏电阻是一种广泛应用于温度测量、温度控制、温度补偿等方面的元件,当其温度发生微小变化时,它的阻值就要发生相应变化.通过这个小制作,不仅充实了电桥实验的内容,也可以使学生了解热敏元件的一些特性,同时也提高了学生做实验的兴趣.     

一种测量液膜高度的方法

给出一种测量液膜高度的新方法,利用此方法测定液体表面张力系数时发现,计算液膜重量时,液膜厚度不能用金属丝直径代替,否则液体表面张力系数会出现负值。     

劈尖干涉法测金属丝杨氏模量

设计了一种夹角能变化的劈尖干涉装置,精确的测量了金属丝的微小伸长量,从而计算出该金属丝的杨氏模量.     

基于千分表的金属丝杨氏模量测量

本文介绍了利用千分表测量金属丝的杨氏模量的方法.该方法针对常见的拉伸法测量金属丝杨氏模量的不足,提出用千分表取代光杠杆装置,来测量金属丝受到拉伸时的微小伸长量.实验研究和分析发现,相比于常用的光杠杆法,用千分表测量的3种不同金属丝材料的微小伸长量,可以提高精度3个数量级;需要测量的相关物理量减少了两个,使杨氏模量的测量精度提高一个数量级.该方法还具有装置简单,测量快速和结果准确等突出优点.     

基于双光栅夹角变化测量金属丝杨氏模量

本文提出了一种利用双光栅夹角变化测量金属丝杨氏模量的方法.该方法利用莫尔条纹宽度对双光栅夹角变化的高度敏感性,将动光栅放置在杠杆平台上,将不同拉力下金属丝的微小线位移转化为由双光栅夹角变化而引起的莫尔条纹宽度的变化,进而计算得到金属丝的杨氏模量.实验表明,该方法操作简单,数据准确,精确度高,实验结果符合预期.     

光杠杆镜面和望远镜光轴初始不垂直度对放大率的影响

结合光杠杆测量微小伸长量的光学原理,详细分析了静态拉伸法测量金属丝杨氏弹性模量的实验中,光杠杆镜面初始不竖直对光杠杆放大率造成的影响.分析结果表明,随着光杠杆镜面初始时与竖直方向夹角的增大,其放大率与传统教材中的放大率公式相比,将非线性地增加,进而对金属丝杨氏弹性模量的测量精度造成影响.最后给出了降低此影响的实验仪器调节步骤建议.如采用新增加的仪器调节建议,可将金属丝杨氏弹性模量测量精度的影响降低到1‰以内.     

对于金属丝在准直激光照射下形成环形光的研究

准直激光照射下的金属丝,会在垂直于金属丝方向的光屏上出现环形光。本文采用在金属丝表面包裹碳颗粒的方法,分离反射光和衍射光,研究光路的组成。接着探究金属丝的半径和粗糙程度对环形光的影响。并在此基础上,测量环形光光强分布规律,结合几何光学和夫琅禾费衍射进行解释。光源也是潜在的影响因素,本文探究了不同波长激光对环形光的影响。