光杠杆测量误差分析

㈠ 拉伸法测杨氏模量实验中哪个量的测量误差对结果影响最大如何改进

伸长法测定杨氏弹性模量-注意事项：在增减钢丝的负荷，测量钢丝伸长量的过程中，不要中途停顿而改测其他物理量，因为钢丝在增减负荷时，如果中途受到另外干扰，则钢丝的伸长（或缩短）量将产生变化，导致误差增大。

其它各量应在钢丝伸长量之后进行测量。影响较大的测量误差应该是在望远镜中对标尺的读数。为了测量细钢丝的微小长度变化，实验中使用了光杠杆放大法，光杠杆的作用是将微小长度变化放大为标尺上的位置变化，通过较易准确测量的长度，测量间接求得钢丝伸长的微小长度变化。

当自变量与因变量成线性关系时，对于自变量等间距变化的多次测量，如果用求差平均的方法计算因变量的平均增量，就会使中间测量数据俩两抵消，失去利用多次测量求平均的意义。为了避免这种情况下中间数据的损失，可以用逐差法处理数据。

(1)光杠杆测量误差分析扩展阅读；

测量杨氏模量的方法一般有拉伸法、梁弯曲法、振动法、内耗法等，还出现了利用光纤位移传感器、莫尔条纹、电涡流传感器和波动传递技术（微波或超声波）等实验技术和方法测量杨氏模量。

拉伸试验中得到的屈服极限бS和强度极限бb，反映了材料对力的作用的承受能力，而延伸率δ或截面收缩率ψ，反映了材料塑型变形的能力，为了表示材料在弹性范围内抵抗变形的难易程度，在实际工程结构中；

材料弹性模量E的意义通常是以零件的刚度体现出来的，这是因为一旦零件按应力设计定型，在弹性变形范围内的服役过程中，是以其所受负荷而产生的变形量来判断其刚度的。一般按引起单位应变的负荷为该零件的刚度。

㈡ 拉伸法杨氏模量的测量实验的误差产生的主要原因有哪些

1、系统误差：

实验过程中，杨氏模量测量仪，一般没有调节成标准状态的功能，因此，测量时基本是在非标准状态下进行，存在着系统误差。

其实，由于标尺基本是平行固定在立柱上，只要底座放置在水平桌面上，标尺就基本铅直，而望远镜和光杠杆平面镜却均为手动调节，常处于倾斜较大的非标准状态

2、偶然误差：

由于偶然的不确定的因素所造成的每一次测量值的无规则的涨落称为偶然误差，其特征是带有随机性，也叫随机误差。

实验时所加砝码是有缺口的，在逐次加砝码时要求砝码口要互相相对放置，如果放置时缺口始终面朝一个方向，就会造成砝码倒塌，测量失败，除此之外取放砝码时一定要轻拿、轻放，稍有震动就会使光杠杆移动，造成测量失败。

(2)光杠杆测量误差分析扩展阅读

杨氏弹性模量是选定机械零件材料的依据之一。杨氏模量的测定对研究金属材料、光纤材料、半导体、纳米材料、聚合物、陶瓷、橡胶等各种材料的力学性质有着重要意义，还可用于机械零部件设计、生物力学、地质等领域。

测量杨氏模量的方法一般有拉伸法、梁弯曲法、振动法、内耗法等，还出现了利用光纤位移传感器、莫尔条纹、电涡流传感器和波动传递技术（微波或超声波）等实验技术和方法测量杨氏模量。

材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系（即符合胡克定律），其比例系数为弹性模量。

意义：弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。

说明：模量的性质依赖于形变的性质。剪切形变时的模量称为剪切模量，用G表示；压缩形变时的模量称为压缩模量，用K表示。模量的倒数称为柔量，用J表示。

㈢ 如何计算间接测量的误差比如金属杨氏模量(光杠杆法)

其误差产生的主要原因：根据杨氏弹性模量的误差传递公式可知，
1、误差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差，用望远镜读取微小变化量时存在随机误差。
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差和随机误差。
3、实验测数据时，由于金属丝没有绝对静止，读数时存在随机误差。
4、米尺使用时常常没有拉直，存在一定的误差。

㈣ 拉伸法测杨氏模量实验中那个量的测量误差对结果影响较大如何进一步改进

为了测量细钢丝的微小长度变化，实验中使用了光杠杆放大法，光杠杆的作用是将微小长度变化放大为标尺上的位置变化,通过较易准确测量的长度测量间接求得钢丝伸长的微小长度变化。
利用光杠杆不仅可以测量微小长度变化，也可测量微小角度变化和形状变化。由于光杠杆放大法具有稳定性好、简单便宜、受环境干扰小等特点，在许多生产和科研领域得到广泛应用。

提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏度，主要需要增加平面镜到标尺的距离，这样可以增加光杠杆的放大倍数。

测量误差对结果影响较大的量主要是光杠杆常数、钢丝直径、标尺读数，因为这些量的测量相对误差比较大。

当自变量与因变量成线性关系时，对于自变量等间距变化的多次测量，如果用求差平均的方法计算因变量的平均增量，就会使中间测量数据俩两抵消，失去利用多次测量求平均的意义。为了避免这种情况下中间数据的损失，可以用逐差法处理数据。

㈤ 光杠杆测定微量长度时候有哪些误差

测量误差对结果影响较大的量主要是钢丝直径、标尺读数，因为这些量的测量相对误差比较大。 提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏度，主要需要增加平面镜到标尺的距离，这样可以增加光杠杆的放大倍数。

记得啊

㈥ 测量金属杨氏弹性模量实验中哪一个直接测量量的误差对测量结果影响大，为什么

测量误差对结果影响较大的量主要是钢丝直径、标尺读数，因为这些量的测量相对误差比较大。 提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏度，主要需要增加平面镜到标尺的距离，这样可以增加光杠杆的放大倍数。

记得采纳啊

㈦ 用光杠杆法测杨氏模量时 钢丝伸长的滞后效应所产生的系统误差如何消除

逐步增砝码,在逐步减砝码,但一直保持钢丝吊有砝码

㈧ 大学物理实验固体线膨胀系数的测定有哪些误差来源

主要误差来源于热膨胀系数与材料的化学组成、合金元素对合金热膨胀的影响等。

热膨胀系数与材料的化学组成、结晶状态、晶体结构、键的强度有关。组成相同，结构不同的物质，膨胀系数不相同。结构紧密的晶体，膨胀系数较大；而类似于无定形的玻璃，往往有较小的膨胀系数。键强度高的材料一般会有低的膨胀系数。

合金元素对合金热膨胀有影响，简单金属与非铁磁性金属组成的单相均匀固溶体合金的膨胀系数介于内组元膨胀系数之间。而多相合金膨胀系数取决于组成相之间的性质和数量，可以近似按照各相所占的体积百分比，利用混合定则粗略计算得到。

(8)光杠杆测量误差分析扩展阅读：

实验固体线膨胀系数的测定要求规定：

1、质点间的作用力越强，质点所处的势阱越深，升高同样温度，质点振幅增加得越少，相应地热膨胀系数越小。当晶体结构类型相同时，结合能大的材料的熔点也高，熔点高的材料膨胀系数较小。

2、由于顶杆和支持器尺寸较长，高温炉的加热条件难于使温度分布均匀一致，顶杆和支持器之间的膨胀量难以相互抵消，所以膨胀的测量值需要校正。

3、测量温度可高达2000℃，目镜上的测微计直接测量试样伸长量。所用试样较长，加热炉要有足够的恒温带。

㈨ 杨氏弹性模量实验中，为什么光杠杆系统可以测量出长度的微小变化其放大倍数与哪些量有关

光杠杆法是利用了，当钢丝伸长微小的距离，反射镜会偏转一个微小的角度，使得镜子里标尺的刻度像会变化一定刻度，通过刻度变化可以计算出钢丝长度变化。放大倍数与镜面到尺面距离，镜子支架长度有关。

㈩ 用光杠杆法测量杨氏模量的实验中哪个量的测量是影响实验结果的主要因素

我记得有实验验证过，拉伸法测金属丝杨氏模量实验中测量误差对结果影响较大的是，支架的竖直程度。也就是必须在实验开始时，调节水平仪使得底座水平。然后，必须保证支架本身制作精度较高，与地面严格垂直。