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实验三+霍尔位置传感器测定杨氏模量


三、实验步骤:
1、将铜尺和各元件组装好,注意铜刀口带画痕的一 面朝向读数显微镜。
画痕线
2.调节三维调节架的上下调节螺丝,使铜杠杆 水平且传感器探测元件处于磁铁中间位置。
铜杠杆
传感器元件 可调高度的螺丝
3、调节磁铁盒的螺母使磁铁上下移动,同时观察 霍尔传感器输出电压值。当毫伏表数值很小时,停 止调节并固定螺丝,最后调节零点电位器使毫伏表 读数为零。
五、注意事项
1.霍耳片一定要垂直放置在磁场的中心轴上。 2.用读数显微镜测量时,鼓轮只能单方向转动。

3.加放砝码时动作一定要轻,千万不能碰动铜刀架。
零点电位器
磁铁位置调节螺母
4、调节读数显微镜的目镜,使得眼睛能清晰地观察到 十字叉丝及分划板刻度线和数字且转动读数显微镜上 方调节鼓轮时,十字叉丝能随之上下移动。
调节鼓轮
十字叉丝
目镜调节旋钮
5、移动读数显微镜前后位置(调焦),使能清晰看 到铜刀上的画痕线。选定位于中间位置的某一条画痕 为基准线。转动读数显微镜的鼓轮使读数显微镜内十 字叉丝线自下往上移动并与看到的铜刀上的该基准线 重合。从鼓轮记下初始读数值。
杨氏模量E的表达式为:
L mg E 3 4a b ZL为两刀口之间的距离;m为所加砝码 的质量;a、b分别为为梁的厚度和宽度;Z 为梁 中心由于外力作用而下降的距离(驰垂度);可 由读数显微镜测出。也可根据Z值与霍耳传感器 输出信号电压V成正比的特点求得。 1 Z V 其中:K0为比例系数 K0
十字叉丝
调焦后看到的某 一条画痕线
控制显微镜前后移 动位置的固定螺丝
6、逐次增加砝码,每次增加10.00g。每加一次砝码, 都转动鼓轮使十字叉丝重新与选定的基准线重合并 读出此时读数显微镜的读数。(mm)及毫伏表的读 数(mv)。将测得的数据填入实验数据表格。用逐 差法求出Z和V的平均值。
7、用游标尺测量铜尺宽度b;用千分尺测量铜尺的 厚度a(均测1次)。 8、按公式求得样品的杨氏模量,并且求出霍耳位 置传感器的灵敏度(比例系数)K0。
霍尔位置传感器测定杨氏 模量
一、实验仪器
1.杨氏模量测试仪; 2.千分尺;
3.游标卡尺。
二、实验原理
将一截面为矩形的金属长条薄板架在两个位 于水平面的平行刀口上,则该薄板构成一根 “梁”。在梁的中央悬一负载时,该梁会因受力 而弯曲下降。
L
z
m
可由金属板材的尺寸、受力大小及弯曲下降 的程度求得该种材料的杨氏模量。
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