大学实验报告
文学网整理的大学实验报告（精选5篇），供大家参考，希望能给您提供帮助。
大学实验报告 篇1
一、实验目的
1、观测CO2临界状态现象，增加对临界状态概念的感性认识；2.加深对纯流体热力学状态：汽化、冷凝、饱和态和超临流体等基本概念的理解；测定CO2的PVT数据，在PV图上绘出CO2等温线3.掌握低温恒温浴和活塞式压力计的使用方法。
二、实验原理
纯物质的临界点表示汽液二相平衡共存的最高温度（T C）和最高压力点(PC) 。纯物质所处的温度高于TC，则不存在液相；压力高于PC，则不存在汽相；同时高于TC和PC，则为超临界区。本实验测量TTC三种温度条件下等温线。其中T
三、实验装置流程和试剂
实验装置由试验台本体、压力台和恒温浴组成（图2-3-1）。试验台本体如图2-3-2所示。实验装置实物图见图2-3-3。实验中由压力台送来的压力油进入高压容器和玻璃杯上半部，迫使水银进入预先装有高纯度的CO2气体的承压玻璃管（毛细管），CO2被压缩，其压力和容积通过压力台上的活塞杆的进退来调节。温度由恒温水套的水温调节，水套的恒温水由恒温浴供给。
CO2的压力由压力台上的精密压力表读出（注意：绝对压力=表压+大气压），温度由水套内精密温度计读出。比容由CO2柱的高度除以质面比常数计算得到。试剂：高纯度二氧化碳。
图2-3-1 CO2 PVT关系实验装置图
2-3-2试验台本体1.高压容器2-玻璃杯3-压力油4-水银5-密封填料6-填料压盖7-恒温水套8-承压玻璃管9-CO210精密温度计
四、实验操作步骤
1、按图2-3-1装好试验设备。 2.接通恒温浴电源，调节恒温水到所要求的实验温度（以恒温水套内精密温度计为准）。 3.加压前的准备——抽油充油操作(1)关闭压力表下部阀门和进入本体油路的阀门，开启压力台上油杯的进油阀。 (2)摇退压力台上的活塞螺杆，直至螺杆全部退出。此时压力台上油
筒中抽满了油。 (3)先关闭油杯的进油阀，然后开启压力表下部阀门和进入本体油路的阀门。 (4)摇进活塞杆，使本体充油。直至压力表上有压力读数显示，毛细管下部出现水银为止。 (5)如活塞杆已摇进到头，压力表上还无压力读数显示，毛细管下部未出现水银，则重复(1)--(4)步骤。
（6）再次检查油杯的进油阀是否关闭，压力表及其进入本体油路的二个阀门是否开启。温度是否达到所要求的实验温度。如条件均已调定，则可进行实验测定。
4、测定低于临界温度下的等温线（T= 20℃或25℃）(1)将恒温水套温度调至T= 23℃左右，并保持恒定。 (2)逐渐增加压力，压力为4.0MPa左右（毛细管下部出现水银面）开始读取相应水银柱上端液面刻度，记录第一个数据点。读取数据前，一定要有足够的平衡时间，保证温度、压力和水银柱高度恒定。 (3)提高压力约0.2MPa，达到平衡时，读取相应水银柱上端液面刻度，记录第二个数据点。注意加压时，应足够缓慢的摇进活塞杆，以保证定温条件，水银柱高度应稳定在一定数值，不发生波动时，再读数。 (4)按压力间隔0.2MPa左右，逐次提高压力，测量第三、第四……数据点，当出现第一小滴CO2液体时，则适当降低压力，平衡一段时间，使CO2温度和压力恒定，以准确读出恰出现第一小液滴CO2时的压力。 (5)注意此阶段，压力改变后CO2状态的变化，特别是测准出现第一小滴CO2液体时的压力和相应水银柱高度及最后一个CO2小汽泡刚消失时的压力和相应水银柱高度。此二点压力改变应很小，要交替进行升压和降压操作，压力应按出现第一小滴CO2液体和最后一个CO2小汽泡刚消失的具体条件进行调整。 (6)当CO2全部液化后，继续按压力间隔0.2MPa左右升压，直到压力达到8.0MPa为止（承压玻璃管最大压力应小于8.0MPa）。 5.测定临界等温线和临界参数，观察临界现象(1)将恒温水套温度调至T= 31.1℃左右，按上述4的方法和步骤测出临界等温线，注意在曲线的拐点（P=7.376MPa）附近，应缓慢调整压力（调压间隔可为0.05MPa），以较准确的确定临界压力和临界比容，较准确的描绘出临界等温线上的拐点。 (2)观察临界现象a.临界乳光现象保持临界温度不变，摇进活塞杆使压力升至Pc附近处，然后突然摇退活塞杆（注意勿使试验台本体晃动）降压，在此瞬间玻璃管内将出现圆锥型的乳白色的闪光现象，这就是临界乳光现象。这是由于CO2分子受重力场作用沿高度分布不均和光的散射所造成的。可以反复几次观察这个现象。 b.整体相变现象临界点附近时，汽化热接近
于零，饱和蒸汽线与饱和液体线接近合于一点。此时汽液的相互转变不象临界温度以下时那样逐渐积累，需要一定的时间，表现为一个渐变过程；而是当压力稍有变化时，汽液是以突变的形式相互转化。 c.汽液二相模糊不清现象处于临界点附近的CO2具有共同的参数(P，V，T)，不能区别此时CO2是汽态还是液态。如果说它是气体，那么，这气体是接近液态的气体；如果说它是液体，那么，这液体又是接近气态的液体。下面用实验证明这结论。因为此时是处
于临界温度附近，如果按等温过程，使CO2压缩或膨胀，则管内什么也看不到。现在，按绝热过程进行，先调节压力处于7.4 MPa（临界压力）附近，突然降压（由于压力很快下降，毛细管内的CO2未能与外界进行充分的热交换，其温度下降），CO2状态点不是沿等温线，而是沿绝热线降到二相区，管内CO2出现了明显的液面。这就是说，如果这时管内CO2是气体的`话，那么，这种气体离液相区很近，是接近液态的气体；当膨胀之后，突然压缩CO2时，这液面又立即消失了。这就告诉我们，这时CO2液体离汽相区也很近，是接近气态的液体。这时CO2既接近气态，又接近液态，所以只能是处于临界点附近。临界状态流体是一种汽液不分的流体。这就是临界点附近汽液二相模糊不清现象。 7.测定高于临界温度的等温线（T = 40℃左右）将恒温水套温度调至T=40.5℃，按上述5相同的方法和步骤进行。
五、实验数据处理
表1.1原始数据表23℃压强(Mpa)
略
将数据绘图如下：
略
六、实验结果讨论
1、由于实验器材的老化，实验数据本身的准确度不高，所以根据实验数据画出来的曲线误差较大。 2.加压的时候要缓慢加，不能过快，实验操作的时候有一组加压不够缓慢出现了较小的气泡，使得实验数据不够准确。
七、注意事项
1、实验压力不能超过10.0 MPa，实验温度不高于41℃。 2.应缓慢摇进活塞螺杆，否则来不及平衡，难以保证恒温恒压条件。 3.一般，按压力间隔0.2MPa左右升压。但在将要出现液相，存在汽液二相和汽相将完全消失以及接近临界点的情况下，升压间隔要很小，升压速度要缓慢。严格讲，温度一定时，在汽液二相同时存在的情况下，压力应保持不变。
T2.
大学实验报告 篇2
实验名称：
丁香酚的提取和分离
一、实验目的：
1、明确蒸馏的原理，沸点和费点距的定义。
2、熟悉蒸馏的仪器装置及使用。
3、掌握常压下测定沸点的操作技术。
二、仪器
橡皮胶管、温度计、圆底烧瓶、蒸馏接头、直形冷凝管、接液弯管、长颈漏斗
三、药品
未知物1（30ML）
四、实验原理
把液体加热变成蒸汽，然后使蒸汽冷凝变成纯净液体的过程，叫做蒸馏。它是分离提纯有机物的常用的方法之一，通过蒸馏还可以测定化合物的沸点以及了解有机物的纯度。
液态物质的蒸汽压随着温度升高而加大，当蒸气压和大气压相等时，液体沸腾，此时的温度即为该液体的沸点。中山大学工学院20xx级生物医学工程专业
每一种纯液态有机化合物在一定压力下均具有固定的沸点，它的沸点距也是极小（1℃~2℃）。如果被测物不纯，则它的沸点不固定，沸点距也很长，在这种情况下实际上是无法确定它沸点的。
沸点是液态有机物一个重要的物理常数，通过沸点的测定可以定性了解物质的纯度。但是有一定的'沸点，而且沸点距也极小的物质不一定就是纯净物。因为有些物质可以和其他物质形成二元或三元共沸物，共沸物也有一定的沸点而且沸点距也很小。
根据样品的用量不同，测定沸点的方法可以分为常量法和微量法两种。常量法是利用常压蒸馏操作来进行测定的，在实验室中进行蒸馏操作，所用仪器主要包括下列三部分：
1、蒸馏瓶：液体在瓶内受气化，蒸气经蒸馏头支管外出。
2、冷凝管：蒸气在此处冷凝。沸点高于130℃的液体用空气冷凝管低于130℃者用冷水直形冷凝管。
3、接收器：收集冷凝后的液体。
五、实验步骤及数据记录
实验步骤
1、从上到下安装实验装置。加入未知液体和2-3块沸石。温度计的水银球的上限应与蒸馏头支管的下限相平。
2、打开冷凝水，再点燃酒精灯，开始蒸馏。
3、注意并观察温度的变化，当温度处于稳定后，记录下温度计的度数，即为该物质的沸点。而大部分液体馏出时比较恒定的温度与接收器接收到第一滴液体时的温度差则为费点距。实验现象现象分析
4、蒸馏完毕后，先停火，然后停止通入冷凝水。
六、注意事项：
七、实验结果讨论
八、思考题
大学实验报告 篇3
一、实验目的
1、掌握文件的复制、移动、删除；
2、掌握文件的重命名、属性的设置；
3、掌握文件的查找；
4、掌握文件夹选项操作。
二、实验任务
1、查找文件“notepad。exe”，在D盘上以自己的学号为名建立一个新的文件夹，在此文件夹内建一名为“记事本”的'文件夹，将文件“notepad。exe”复制到“记事本”文件夹下面，属性修改为“只读”，然后在桌面上创建“notepad。exe”文件的快捷方式。
2、显示“我的文档”文件夹下所有文件的扩展名。
三、实验检查内容
1、是否在D区建立以自己学号为名的文件夹
2、是否在学号文件夹中创建名为“记事本”的文件夹
3、是否将“notepad。exe”文件复制到“记事本”文件夹中
4、“notepad。exe”文件的属性是否修改为“只读”
5、是否在桌面上创建“notepad。exe”文件的快捷方式
6、是否显示文件的扩展名步骤
大学实验报告 篇4
学生姓名：
学号：
日期：
一、实验室名称：研究院大楼324a
二、实验项目名称：磁控溅射实验；紫外-可见-近红外分光光度计实验
三、实验原理：
（一）磁控溅射实验
1.磁控溅射工作原理和过程
磁控溅射的工作原理是指电子在电场e的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出ar和新的电子；新电子飞向基片，ar在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到电场和磁场作用，产生e（电场）×b（磁场）所指的方向漂移，简称e×b漂移，其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场，则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，它们的运动路径不仅很长，而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内，并且在该区域中电离出大量的ar来轰击靶材，从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加，二次电子的能量消耗殆尽，逐渐远离靶表面，并在电场e的作用下最终沉积在基片上。由于该电子的能量很低，传递给基片的能量很小，致使基片温升较低。磁控溅射是入射粒子和靶的碰撞过程。入射粒子在靶中经历复杂的散射过程，和靶原子碰撞，把部分动量传给靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量，离开靶被溅射出来。
溅射时入射粒子由气体放电产生，所谓气体放电是指电流通过气体的现象，气体放电将产生等离子体。一般是利用辉光放电，根据所加电场的不同，又分为直流辉光放电、射频辉光放电，而其他如三极溅射、磁控溅射时的辉光放电都是在此基础上的改进。
而辉光放电是指在低气压（1～10pa）的稀薄气体中，在两个电极间加上电压时产生的一种气体放电现象。
那么为什么会产生辉光放电呢？是因为空气中有游离的离子，在电场加速获得能量后，与气体分子碰撞并使其电离，产生更多的离子，使更多的分子电离。之所以需要低气压，使因为在较高的气压下，平均自由程短，不能获得足够的能量使离子被加速。
2.辉光放电的i-v曲线图
ab段：电压增加，而电流密度增加很小，说明电压不够。
bc段：电压不变，电流密度增加很快。说明电离已经产生，但电源的阻抗很大。●c点：击穿电压vb
cd段：“雪崩区”、离子轰击靶、释放出二次电子，二次电子与中性分子碰撞，产生更多离子，这些离子再轰击阴极，又产生新的二次电子。达到一定的电子、离子浓度后，气体起辉，两极间电流剧增，电压剧减。电阻呈负阻特征。
de段：电流与电压无关，增大功率时，电压不变，电流增加。放电能自动调节轰击阴极的面积，起初集中在阴极边缘或表面不规则处，随功率密度的增加，阴极面的电流密度达到近乎于均匀。
ef段：增大功率，呈正电阻特性。溅射一般工作在此区。
f点以后：弧光放电。特点是两极间电阻很小。
（二）紫外-可见-近红外分光光度计实验
1.紫外-可见-近红外分光光度计原理
物质的吸收光谱实质上就是物质中的分子和原子吸收入射光中的某些特定波长的光能量，相应地发生了分子振动能级跃迁和电子能级跃迁的结果。由于各种物质具有各自不同的分子、原子和不同的分子空间结构，其吸收光能量的情况也就不会相同，因此，每种物质就有其特有的、固定的吸收光谱曲线，可根据吸收光谱上的`某些特征波长的吸光度的高低判别获测定该物质的含量，这就是分光光度计定性和定量分析的基础。分光光度分析就是根据物质的吸收光谱研究物质的成分、结构和物质间相互作用的有效手段。
当光作用在物质上时，一部分被表面反射，一部份被物质吸收。改变入射光的波长时，不同物质对每种波长的光都有对对应的吸收程度（a）或透过程度（t），可以作出这种物质在实验波长范围内的吸收光谱曲线或透过光谱曲线。用紫外-可见分光光度计可以作出材料在紫外光区和可见光区的对紫外光和可见光的吸收光谱曲线或透过光谱曲线。利用的是朗伯-比尔定律：a=abc（a为吸光度，a为吸光系数，b是光路长度，c为浓度）。
2.紫外-可见-近红外分光光度实验装置
近红外区常用的光源是汞灯，波长范围1000-3300nm。是可见光区常用的光源是钨灯或碘钨灯，波长范围是350-1000 nm。在紫外区常为氢灯或氘灯，发射的连续波长范围是180-360 nm。装置示意图
装置结构图
(1)单色器
单色器是将光源辐射的复合光分成单色光的光学装置。它是分光光度计的心脏部分。单色器一般由狭缝、色散元件及透镜系统组成。关键是色散元件，最常见的色散元件是棱镜和光栅。
狭缝：将单色器的散射光切割成单色光。直接关系到仪器的分辨率。狭缝越小，光的单色性越好。分为入射狭缝和出射狭缝。
棱镜:玻璃350～3200 nm，石英185～4000 nm。
光栅:波长范围宽，色散均匀，分辨性能好，使用方便。
(2)吸收池
用于盛装试液的装置。吸收材料必须能够透过所测光谱范围的光。一般可见光区使用玻璃吸收池，紫外光区使用石英吸收池。规格有0.5、1.0、2.0、5.0cm等。在高精度的分析测定中（紫外区尤其重要）吸收池要挑选配对，因为吸收池材料的本身吸光特性以及吸收池的光程长度的精度等对分析结果都有影响。
(3)检测器
利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信号，常用的有光电管、光电倍增管、光电二极管、光电摄像管等。要求灵敏度高、响应时间短、噪声水平低、稳定性好的优点。
(4)显示器
将监测器输出的信号放大并显示出来的装置。常用的液晶数字指示窗口和计算控制显示。
四、实验目的：
（一）磁控溅射实验
1.熟悉磁控溅射法的原理及其操作。
2.了解多功能磁控溅射镀膜仪的结构、操作过程及使用范围。
3.运用磁控溅射镀膜技术在玻璃载玻片上镀上铜膜。
（二）紫外-可见-近红外分光光度计实验
1.了解分光光度计的结构和正确的使用方法。
2.学会绘制吸收曲线的方法，正确选择测定波长。
3.学习如何选择分光光度分析的实验条件。
五、实验内容：
（二）紫外-可见-近红外分光光度计实验
通过分光光度计测定薄膜材料对不同波长光的透光率。
六、实验器材（设备、元器件）：
（一）磁控溅射实验
实验采用fjl600e1型超高真空磁控溅射与离子束溅射镀膜系统。本系统主要由磁控溅射室、磁控溅射靶、样品水冷和加热炉转盘、直流电源、射频电源、离子束溅射室、kaufman离子枪及电源、四工位转靶、加热转盘、进样室、样品库、rf反溅靶、样品退火炉、磁力送样机构、泵抽系统、真空测量系统、气路系统、电控系统和微机控制镀层系统组成。
（二）紫外-可见-近红外分光光度计实验
计算机，紫外-可见-近红外分光光度计，干净的玻璃片，镀膜的玻璃片。
七、实验步骤：
（一）磁控溅射实验
1．用超声波发生器清洗基片，清洗过程中加入洗液，清洗干净后在氮气保护下干燥。干燥后，将基片倾斜45o角观察，若不出现干涉彩虹，则说明基片已清洗干净。
2．将样品放入样品室内。
3．检查水源、气源、电源正常后，打开冷却水循环装置。
4．抽真空。首先用机械泵抽真空，室内气压达到极限10pa后，关上机械泵，然后改用分子泵抽真空，使室内气压达到3×10-3pa以下。
5．关闭分子泵，机械泵仍然工作，开始放入ar气体，关小机械泵阀门，使ar气压在8.0~10×10-2pa。
6．在两极之间加上电压，对基片进行溅射镀膜。
7．薄膜制备完以后，停抽真空，关主机电源及冷却水。
（二）紫外-可见-近红外分光光度计实验
1.首先打开电源的总开关，然后打开电脑，等电脑待机状态的时候再打开光度计仪器的开关。
2.先预热5到10分钟，然后打开软件，进入软件的操作界面。
3.然后初始化，点击菜单的“m”，在“测定”菜单中的波长范围中改变参数，开始选择1100，结束选择300。然后选择吸收或者透射，点击“baseline”按键，然后点击“connect”按键，开始初始化。估计需要5分钟。
4.结束后，其他的不用改变。点击确定，即改变参数成功。
5.在仪器中，打开门，然后放入干净的玻璃片和镀膜的玻璃片，而不只是镀膜的玻璃片，这样的目的是消除玻璃片本身对光投射的影响。
6.放置好后关闭门，在操作面上点击“start”按键，系统仪器会自动扫描，然后通过光电倍增管放大信号，传到电脑后然后转化为图像，显示在图像区。
7.大致4-6分钟，扫描结束，操作面图像区显示扫描图像，会有高低起伏的，因为我们选择的是投射分析和吸收分析，所以高峰区代表在对应的波段是该镀膜对其吸收最小，即投射最大，而吸收最小。
8.保存实验数据和图像，进行实验数据分析。
9.关闭软件，关闭电脑，然后再关闭实验仪器的开光，最后关闭电源的总开关。
八、实验数据及结果分析：
通过实验我们得到如上图所示的图像。该图为该薄膜材料透光率与入射波长的关系，横坐标为入射波长（包含了紫外-可见-近红外区），纵坐标为透射光与入射光光强的百分比。通过读取数据，我们得到该图像的极大值位于569nm处，透射率为93.48%，说明该薄膜材料对569nm的光透射最强，吸收最小。在波长从1100nm到569nm变化时，透射率逐渐缓慢增大；从569nm到300nm变化时，透射率急剧减小。说明该薄膜材料对绿光到紫外的透射较小，吸收较强，而对绿光到近红外波段的光吸收较小，透射较强。
九、实验结论：
通过实验，我们得到了该薄膜材料的透射光谱，并发现其对绿光到近红外波段有很好的透光效果，而对紫光到紫外波段透射效果较差。
十、总结及心得体会：
本次实验让我们熟悉了磁控溅射法的原理及其操作，了解了多功能磁控溅射镀膜仪的结构、操作过程及使用范围。另外，我们了解了分光光度计的结构和正确的使用方法。学会了绘制和分析透射光谱的方法
十一、对本实验过程及方法、手段的改进建议：
报告评分：指导教师签字：
大学实验报告 篇5
摘要：简要说明了大学物理实验的重要地位和实验预习的重要性。详细介绍如何做好大学物理实验课程的实验预习，包括预习要求、预习重点、设计性实验的预习、预习报告的内容；并以“拉伸法测量钢丝杨氏模量”这一实验项目为例，具体说明了怎样做好实验预习。
一、大学物理实验的重要地位
大学物理实验是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。
大学物理实验覆盖面广，具有丰富的实验思想、方法、手段，同时能提供综合性很强的基本实验技能训练，是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。
在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面，大学物理实验具有其他实践类课程不可替代的作用。
二、大学物理实验的预习要求
与理论课程不同，实验课程的特点是学生在教师的指导下自己动手，独立完成实验任务。所以实验预习尤其重要。上课时教师要检查实验预习情况，评定实验预习成绩。没有预习的学生不能做实验。
实验预习的目的是全面认识和了解所要做的实验项目。因此，要求在预习时应理解实验原理，了解实验仪器和实验方法，明确实验任务，写出简单的预习报告。
（1） 明确实验任务
要明确实验中需要测量哪些物理量，每个待测量又分别需要什么实验仪器和采用什么实验方法来测量。
（2）清楚实验原理
要理解实验基本原理。例如，电位差计精确测量电压实验用到补偿法原理进行定标，应该理解补偿电路的特点，什么是定标，定标的作用以及如何利用补偿电路定标；电位差计测量的主要误差来源，怎样减小误差。
（3）了解实验仪器 要初步了解实验仪器，通过预习知道需要使用哪些仪器，并对仪器的相关知识进行初步学习，特别是仪器的结构功能、操作要领、注意事项等。
（4）了解实验误差
要了解引起实验误差的主要因素有哪些，思考在做实验时应当怎样减小误差。 （5）总结实验预习
尝试归纳总结实验所体现的基本思想，自己在预习过程做了哪些工作，遇到了哪些问题，解决了哪些问题，怎么解决的，还有哪些问题不清楚，等等。
总之，实验预习时要认真阅读实验教材，积极参考网上实验学习辅导，必要时主动查阅相关资料，明确实验目的和要求，理解实验原理，掌握测量方案，初步了解仪器的构造原理和使用方法，在此基础上写好预习报告。
设计性实验项目除了做好一般实验项目的预习工作以外，还要做好下列预习工作。 （1）阐述实验原理，选择实验方案
根据实验内容要求和实验教材中实验原理的提示，认真查阅有关资料，详细写出实验原理和实验方案。
（2）选择测量仪器、测量方法和测量条件
根据实验方案的要求，确定出使用什么样的实验仪器、采用什么样的测量方法、在什么样的条件下进行测量。选择测量方法时还要考虑到选用什么样的数据处理方法。
（3）确定实验过程，拟定实验步骤
明确实验的整体过程，拟定出详细的实验步骤。
三、预习报告的主要内容
3．实验原理（必要的计算公式、原理图、电路图、光路图、相关说明等表格。）
特别说明：
预习报告为预习时写的`实验报告，不一定冠名“预习”。如果预习实验报告1～4项内容书写完整规范，整齐清晰，可以作为实验报告的一部分。撰写实验报告时可以在此基础上续加其他内容。
四、实验预习举例
下面以“拉伸法测钢材的杨氏模量”这一实验项目为例，具体说明实验预习的主要内容。
首先根据实验目的和实验内容要求，有针对性地阅读教材，重点思考和解决如下问题： （1）什么是杨氏弹性模量？ （2）测量杨氏模量的计算公式如何？
（3）通过杨氏模量的计算公式明确要测量哪些物理量？这些物理量如何测量？ （4）实验测量中用到什么测量方法？ （5）实验中的数据如何记录和处理？
实验5－3 拉伸法测钢材的杨氏模量
【实验目的】
（1）学会拉伸法测量杨氏弹性模量的基本原理和实现方法。 （2）掌握用光杠杆法测量微小伸长量的原理和方法。 （3）学会用逐差法处理实验数据。
（通过实验目的可以知道本实验中要用到几种测量长度的器具，要提前预习使用方法，并且要熟悉“光杠杆”测微小长度变化的方法以及用逐差法处理数据。)
【实验原理】
（1）什么是杨氏弹性模量
设钢丝截面积为S，长为L。若沿长度方向施以外力F使钢丝伸长△L，则比值F／S 是单位截面上的作用力，称为应力；比值△L/L 是物体的相对伸长量，称为应变，表示物体形变的大小。根据胡克定律，在物体的弹性限度内，应力与应变成正比
式中比例系数E的大小，只取决于材料本身的性质，与外力F、物体原长L 及截面积S 的大小无关，叫做杨氏模量。
（所以实验当中需要测量F、L、S或d、ΔL几个量才能计算出杨氏模量，究竟如何测量呢？）
（2） 用光杠杆法测量微小长度变化量ΔL 光杠杆结构如图1所示，光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架，平面镜的镜面与三个足尖决定的平面垂直，其后足即杠杆的支脚与被测物接触，当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离ΔL时，镜面法线转过一个φ 角，而入射到望远镜的光线转过2φ角，如图2 所示。当φ 很小时，有
图1 光杠杆结构
式中K为支脚尖到刀口的垂直距离(也叫光杠杆
的臂长)。根据光的反射定律，反射角和入射角相等，故当镜面转动φ 角时，反射光线转动2φ 角，由图2可知
式中D 为镜面到标尺的距离，l 为从望远镜中观察到的标尺移动的距离（设长度变化前望远镜中的叉丝横线读出标尺上相应的刻度值为x，当长度变化两次读数差为l =
式（4）得微小伸长量为
l
D
图2 光杠杆原理
K
l 2D
（3）测定钢丝杨氏模量的理论公式
由式（2）和式（5）可得实验测定钢丝杨氏模量的理论公式为
E?
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【实验仪器】
杨氏模量测定仪、光杠杆、望远镜尺组、米尺、千分尺等。
（应该在下面阅读中仔细查阅杨氏模量测定仪、千分尺的结构及使用方法如杨氏模量仪中光杠杆及其测微小长度变化的原理、千分尺的读数方法；并思考如何选择上面几种测量仪器。）
【实验内容】
（1）调整杨氏模量仪
（2）光杠杆及望远镜尺组的调节
（3）测量相应物理量
（4）逐差法处理数据
（实验中要注意光杠杆（望远镜、平面镜、标尺）的调节，特别注意如何消除十字叉丝像和标尺像的视差；千分尺的读数（注意初末位置的读数），初步理解不同量如何选择相应测量仪器的方法。）