云南省昆明市轎子山實驗中學 竇金蘭

一、實驗裝置

實驗裝置主要由伸長儀、光杠桿及望遠鏡橫直尺組成。

調節(jié)支架螺釘觀察水平泡；移動望遠鏡尺組，使鏡與尺的距離在2米左右，調節(jié)望遠鏡的高度及方向；調節(jié)望遠鏡，準確地找到標尺的像，使成像清晰；調節(jié)目鏡看清叉絲；調節(jié)物鏡，使從望遠鏡中能看到直尺的刻線和叉絲，仔細調節(jié)物鏡消除叉絲橫線與直尺刻線之間的視差。調節(jié)好儀器就可以進行測量，但要注意在加（減）砝碼時，砝碼輕拿輕放，盡量不要碰到實驗裝置。

二、實驗原理

1. 測量原理

2 .對楊氏模量不確定度的分析

不確定度可分為A類、B類進行評定。測量列平均值的標準偏差為

對于A類分量，實驗中測量次數(shù)一般為6～10次，此時測量結果服從t分布，即

（2）式中， tp為與一定置信概率相聯(lián)系的置信因子，當p=0 .95時，tp=2.57

對于B類分量，若其誤差極限為Δ，則

（5）式中x的可以分別表示L、D、b、d、(ai-a0)。合成不確定度為

三、測量數(shù)據(jù)及結果

1.對各長度（L、b、d）的測量

表1 對各長度量（L、b、d）的測量

2.對標尺刻度變化范圍的測量

表2 鏡與標尺間距D=202.10cm時，對標尺刻度ao、ai的測量

表3 鏡與標尺間距D=295.00cm時，對標尺刻度ao、ai的測量

表4 鏡與標尺間距D=399.60cm時，對標尺刻度ao、ai的測量

3.實驗結果

表5 鋼絲楊氏模量的實驗結果

四、分析與討論

（1）由表1，在合理選擇測量工具后，對各長度（L、b、d）測量中，最大（1.3%），鋼絲直徑d的測量對影響最大。

（3）在負重為16kg的條件下，設D=202.10cm時表2的，設定D=295.00cm時表3的，對照表1的，結合（11）式，它們對的貢獻可以比擬。設定D=399.60cm時表4的，對照表1的表4的對的貢獻已降為了次要因素。若再增加D值，對的測量質量已沒有什么意義。實驗表明，負重在16kg的條件下，既要保證的測量質量，又要保證標尺成像清晰，同時還要考慮其的影響（貢獻），D值應控制為宜。