光杠桿測量誤差分析

㈠ 拉伸法測楊氏模量實驗中哪個量的測量誤差對結果影響最大如何改進

伸長法測定楊氏彈性模量-注意事項：在增減鋼絲的負荷，測量鋼絲伸長量的過程中，不要中途停頓而改測其他物理量，因為鋼絲在增減負荷時，如果中途受到另外干擾，則鋼絲的伸長（或縮短）量將產生變化，導致誤差增大。

其它各量應在鋼絲伸長量之後進行測量。影響較大的測量誤差應該是在望遠鏡中對標尺的讀數。為了測量細鋼絲的微小長度變化，實驗中使用了光杠桿放大法，光杠桿的作用是將微小長度變化放大為標尺上的位置變化，通過較易准確測量的長度，測量間接求得鋼絲伸長的微小長度變化。

當自變數與因變數成線性關系時，對於自變數等間距變化的多次測量，如果用求差平均的方法計算因變數的平均增量，就會使中間測量數據倆兩抵消，失去利用多次測量求平均的意義。為了避免這種情況下中間數據的損失，可以用逐差法處理數據。

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測量楊氏模量的方法一般有拉伸法、梁彎曲法、振動法、內耗法等，還出現了利用光纖位移感測器、莫爾條紋、電渦流感測器和波動傳遞技術（微波或超聲波）等實驗技術和方法測量楊氏模量。

拉伸試驗中得到的屈服極限бS和強度極限бb，反映了材料對力的作用的承受能力，而延伸率δ或截面收縮率ψ，反映了材料塑型變形的能力，為了表示材料在彈性范圍內抵抗變形的難易程度，在實際工程結構中；

材料彈性模量E的意義通常是以零件的剛度體現出來的，這是因為一旦零件按應力設計定型，在彈性變形范圍內的服役過程中，是以其所受負荷而產生的變形量來判斷其剛度的。一般按引起單位應變的負荷為該零件的剛度。

㈡ 拉伸法楊氏模量的測量實驗的誤差產生的主要原因有哪些

1、系統誤差：

實驗過程中，楊氏模量測量儀，一般沒有調節成標准狀態的功能，因此，測量時基本是在非標准狀態下進行，存在著系統誤差。

其實，由於標尺基本是平行固定在立柱上，只要底座放置在水平桌面上，標尺就基本鉛直，而望遠鏡和光杠桿平面鏡卻均為手動調節，常處於傾斜較大的非標准狀態

2、偶然誤差：

由於偶然的不確定的因素所造成的每一次測量值的無規則的漲落稱為偶然誤差，其特徵是帶有隨機性，也叫隨機誤差。

實驗時所加砝碼是有缺口的，在逐次加砝碼時要求砝碼口要互相相對放置，如果放置時缺口始終面朝一個方向，就會造成砝碼倒塌，測量失敗，除此之外取放砝碼時一定要輕拿、輕放，稍有震動就會使光杠桿移動，造成測量失敗。

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楊氏彈性模量是選定機械零件材料的依據之一。楊氏模量的測定對研究金屬材料、光纖材料、半導體、納米材料、聚合物、陶瓷、橡膠等各種材料的力學性質有著重要意義，還可用於機械零部件設計、生物力學、地質等領域。

測量楊氏模量的方法一般有拉伸法、梁彎曲法、振動法、內耗法等，還出現了利用光纖位移感測器、莫爾條紋、電渦流感測器和波動傳遞技術（微波或超聲波）等實驗技術和方法測量楊氏模量。

材料在彈性變形階段，其應力和應變成正比例關系（即符合胡克定律），其比例系數為彈性模量。

意義：彈性模量可視為衡量材料產生彈性變形難易程度的指標，其值越大，使材料發生一定彈性變形的應力也越大，即材料剛度越大，亦即在一定應力作用下，發生彈性變形越小。

說明：模量的性質依賴於形變的性質。剪切形變時的模量稱為剪切模量，用G表示；壓縮形變時的模量稱為壓縮模量，用K表示。模量的倒數稱為柔量，用J表示。

㈢ 如何計算間接測量的誤差比如金屬楊氏模量(光杠桿法)

其誤差產生的主要原因：根據楊氏彈性模量的誤差傳遞公式可知，
1、誤差主要取決於金屬絲的微小變化量和金屬絲的直徑，由於平台上的圓柱形卡頭上下伸縮存在系統誤差，用望遠鏡讀取微小變化量時存在隨機誤差。
2、測量金屬絲直徑時，由於存在橢圓形，故測出的直徑存在系統誤差和隨機誤差。
3、實驗測數據時，由於金屬絲沒有絕對靜止，讀數時存在隨機誤差。
4、米尺使用時常常沒有拉直，存在一定的誤差。

㈣ 拉伸法測楊氏模量實驗中那個量的測量誤差對結果影響較大如何進一步改進

為了測量細鋼絲的微小長度變化，實驗中使用了光杠桿放大法，光杠桿的作用是將微小長度變化放大為標尺上的位置變化,通過較易准確測量的長度測量間接求得鋼絲伸長的微小長度變化。
利用光杠桿不僅可以測量微小長度變化，也可測量微小角度變化和形狀變化。由於光杠桿放大法具有穩定性好、簡單便宜、受環境干擾小等特點，在許多生產和科研領域得到廣泛應用。

提高光杠桿測量微小長度變化的靈敏度，主要需要增加平面鏡到標尺的距離，這樣可以增加光杠桿的放大倍數。

測量誤差對結果影響較大的量主要是光杠桿常數、鋼絲直徑、標尺讀數，因為這些量的測量相對誤差比較大。

當自變數與因變數成線性關系時，對於自變數等間距變化的多次測量，如果用求差平均的方法計算因變數的平均增量，就會使中間測量數據倆兩抵消，失去利用多次測量求平均的意義。為了避免這種情況下中間數據的損失，可以用逐差法處理數據。

㈤ 光杠桿測定微量長度時候有哪些誤差

測量誤差對結果影響較大的量主要是鋼絲直徑、標尺讀數，因為這些量的測量相對誤差比較大。 提高光杠桿測量微小長度變化的靈敏度，主要需要增加平面鏡到標尺的距離，這樣可以增加光杠桿的放大倍數。

記得啊

㈥ 測量金屬楊氏彈性模量實驗中哪一個直接測量量的誤差對測量結果影響大，為什麼

測量誤差對結果影響較大的量主要是鋼絲直徑、標尺讀數，因為這些量的測量相對誤差比較大。 提高光杠桿測量微小長度變化的靈敏度，主要需要增加平面鏡到標尺的距離，這樣可以增加光杠桿的放大倍數。

記得採納啊

㈦ 用光杠桿法測楊氏模量時 鋼絲伸長的滯後效應所產生的系統誤差如何消除

逐步增砝碼,在逐步減砝碼,但一直保持鋼絲吊有砝碼

㈧ 大學物理實驗固體線膨脹系數的測定有哪些誤差來源

主要誤差來源於熱膨脹系數與材料的化學組成、合金元素對合金熱膨脹的影響等。

熱膨脹系數與材料的化學組成、結晶狀態、晶體結構、鍵的強度有關。組成相同，結構不同的物質，膨脹系數不相同。結構緊密的晶體，膨脹系數較大；而類似於無定形的玻璃，往往有較小的膨脹系數。鍵強度高的材料一般會有低的膨脹系數。

合金元素對合金熱膨脹有影響，簡單金屬與非鐵磁性金屬組成的單相均勻固溶體合金的膨脹系數介於內組元膨脹系數之間。而多相合金膨脹系數取決於組成相之間的性質和數量，可以近似按照各相所佔的體積百分比，利用混合定則粗略計算得到。

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實驗固體線膨脹系數的測定要求規定：

1、質點間的作用力越強，質點所處的勢阱越深，升高同樣溫度，質點振幅增加得越少，相應地熱膨脹系數越小。當晶體結構類型相同時，結合能大的材料的熔點也高，熔點高的材料膨脹系數較小。

2、由於頂桿和支持器尺寸較長，高溫爐的加熱條件難於使溫度分布均勻一致，頂桿和支持器之間的膨脹量難以相互抵消，所以膨脹的測量值需要校正。

3、測量溫度可高達2000℃，目鏡上的測微計直接測量試樣伸長量。所用試樣較長，加熱爐要有足夠的恆溫帶。

㈨ 楊氏彈性模量實驗中，為什麼光杠桿系統可以測量出長度的微小變化其放大倍數與哪些量有關

光杠桿法是利用了，當鋼絲伸長微小的距離，反射鏡會偏轉一個微小的角度，使得鏡子里標尺的刻度像會變化一定刻度，通過刻度變化可以計算出鋼絲長度變化。放大倍數與鏡面到尺面距離，鏡子支架長度有關。

㈩ 用光杠桿法測量楊氏模量的實驗中哪個量的測量是影響實驗結果的主要因素

我記得有實驗驗證過，拉伸法測金屬絲楊氏模量實驗中測量誤差對結果影響較大的是，支架的豎直程度。也就是必須在實驗開始時，調節水平儀使得底座水平。然後，必須保證支架本身製作精度較高，與地面嚴格垂直。