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拉伸实验思考题答案

【篇一：材料力学试验思考题】

压缩时测不出破坏荷载，而铸铁压缩时测不出屈服荷载？

铸铁是脆性材料其情况正好与低碳钢相反，没有屈服现象，所以压

缩时测不出屈服载荷。 2.根据铸铁试件的压缩破坏形式分析其破坏

原因，并与拉伸破坏作比较。在铸铁试件压缩时与轴线大致成45 度的斜截面具有最大的剪应力,故破坏断面与轴线大致成45 度.

3.通过拉伸和压缩实验，比较低碳钢的屈服极限在拉伸和压缩时的

差别

屈服极限:屈服极限是使试样产生给定的永久变形时所需要的应力,金属材料试样承受的外力超过材料的弹性极限时,虽然应力不再增加,但是试样仍发生明显的塑性变形,这种现象称为屈服.

低碳钢的拉伸屈服极限:有一个比较明显的点,即试件会比较明显的

被突然拉长.

低碳钢的压缩屈服极限:没有有一个比较明显的点.因为它会随压力增加, 截面积变大.

4.铸铁拉伸和压缩时两种实验求出的铸铁材料的强度极限差别如何

铸铁的抗压强度要高于抗拉强度。铸铁件抗压不抗拉

三：

1.影响纯弯曲梁正应力电测实验结果准确性的主要因素是什么

（1）温度，传感器的灵敏度

（2）应变片的方向和上下位置，是否进行温度补偿

梁的摆放位置、下端支条位置，加载力位置，是否满足中心部位的

纯弯

（3）应变片的方向和贴片位置是否准确

是否进行温度补偿

梁的摆放位置

下端支撑位置

加载力位置，是否满足中心部位的纯弯

2.材料力学，矩形梁弯曲时正应力分布电测试验，在中性层上理论

计算应变值等于0，而实际测量值不等于0，为什么？

梁不是精确地对称或应变片没有处在绝对的中性层

（2）实际测量时应力不为零除了测量时的误差意外，最重要的是在

实际问题中，你很难将应变片贴到梁的中性层上。如果你测得的应

力数值不大，但与载荷成比

例增加就可以肯定是中性轴应变片贴的不准，至于偏上还是偏下，

那要看应力的正负和外载情况。

四：低碳钢和铸铁的扭转实验的思考题

1、安装试件时，为什么试件的纵轴线与试验机夹头的轴线要重合？

2、试件受扭时，表层的材料处于什么应力状态

3、低碳钢拉伸和扭转的断裂方式是否一样？破坏原因是否相同？

4、铸铁在压缩和扭转时，断口外缘都与轴线成45 度，破坏原因是

否相同？2、1、试件所受扭矩的中心线就是试件的轴线。所加的外

力矩的中心线是试验机夹头的轴线。若两者不重回，则加在试件上

的外力矩就不等于试验机所显示的力矩大小，所测出的值就是错误

的。

2、处于扭转切应力状态。

3、低碳钢拉伸和扭转时断裂方式不一样。拉伸的断裂方式是拉断，

试件受正应力。表现为断裂截面收缩、断裂后试件总长大于原试件

长度。扭转的断裂方式是剪断，试件受切应力。表现为试样表面的

横向与纵向出现滑移线，最后沿横截面被剪断，断裂截面面积不变，

试件总长不变。

3、

【篇二：物理实验思考题答案】

一、薄透镜焦距的测定

⒈远方物体经透镜成像的像距为什么可视为焦距？ff111 答：根据

高斯公式?＝1，有其空气中的表达式为??? ，对于远方的uvuvf

物体有u＝－?，代入上式得 f ′＝v，即像距为焦距。

⒉如何把几个光学元件调至等高共轴？粗调和细调应怎样进行？

答：对于几个放在光具座上的光学元件，一般先粗调后细调将它们

调至共轴等高。⑴粗调

将光学元件依次放在光具座上，使它们靠拢，用眼睛观察各光学元

件是否共轴等高。可分别调整：

1) 等高。升降各光学元件支架，使各光学元件中心在同一高度。

2) 共轴。调整各光学元件支架底座的位移调节螺丝，使支架位于光

具座中心轴线上，再调各光学元件表面与光具座轴线垂直。

⑵细调（根据光学规律调整）

利用二次成像法调节。使屏与物之间的距离大于４倍焦距，且二者

的位置固定。移动透镜，使屏上先后出现清晰的大、小像，调节透

镜或物，使透镜在屏上成的大、小像在同一条直线上，并且其中心

重合。

⒊能用什么方法辨别出透镜的正负？

答：方法一：手持透镜观察一近处物体，放大者为凸透镜，缩小者

为凹透镜。方法二：将透镜放入光具座上，对箭物能成像于屏上者

为凸透镜，不能成像于屏上者为凹透镜。

⒋测凹透镜焦距的实验成像条件是什么？两种测量方法的要领是什

么？

答：一是要光线近轴，这可通过在透镜前加一光阑档去边缘光线和

调节共轴等高来实现；二是由于凹透镜为虚焦点，要测其焦距，必

须借助凸透镜作为辅助透镜来实现。

物距像距法测凹透镜的要领是固定箭物，先放凸透镜于光路中，移

动辅助凸透镜与光屏，使箭物在光屏上成缩小的像（不应太小）后

固定凸透镜，记下像的坐标位置（p）；再放凹透镜于光路中，并移

动光屏和凹透镜，成像后固定凹透镜（o2），并记下像的坐标位置（p′）；此时o2p ＝u，o2p′＝v。

用自准法测凹透镜焦距的要领是固定箭物，取凸透镜与箭物间距略

小于两倍凸透镜的焦距后固定凸透镜（o1），记下像的坐标位置（p）；再放凹透镜和平面镜于

o1p 之间，移动凹透镜，看到箭物平面上成清晰倒立实像时，记下

凹透镜的坐标位

置（o2），则有f2 ＝o2p 。

⒌共轭法测凸透镜焦距时，二次成像的条件是什么？有何优点？

答：二次成像的条件是箭物与屏的距离 d 必须大于 4 倍凸透镜的焦距。用这种方法测量焦距，避免了测量物距、像距时估计光心位置

不准所带来的误差，在理论上比较准确。

6．如何用自准成像法调平行光？其要领是什么？

答：固定箭物和平面镜，移动箭物与平面镜之间的凸透镜，使其成

清晰倒立实像于箭物平面上。此时，箭物发出的光经凸透镜后为平

行光。其要领是箭物与平面

镜间距要大于凸透镜焦距。

7．不同物距的物体经凸透镜成像时，像的清晰区大小是否相同？

答：不相同。原因有二：一是不同区间的物其成像区间范围不相同，

二是由于近轴

光线条件不能满足，致使存在色像差。

8．用自准法测凸透镜焦距时，透镜光心偏离底座中心坐标时，应如

何解决？答：由于透镜的光心不一定在底座刻线的平面内，所测结

果可能偏大或偏小，要消

9．分析测焦距时存在误差的主要原因。

答：①共轴等高调节不好；②成像清晰范围找得不准；③由于箭物

所放位置不能测

量或箭物倾斜没进行修正。

10．没有接收屏就看不到实像，这种说法正确吗？

答：不正确。对于透镜，只要在它成像的范围内，用眼睛对着光线

都能看到实像。

11．本实验介绍的几种测量凸透镜的方法，哪一种方法比较好？为

什么？

答：从道理上说位移法比较好，因为这种方法把焦距的测量归结于

可以精确测量的

量d 和d 的测量，避免了确定凸透镜光心位置不准带来的困难。

12．利用自准直法测凸透镜的焦距时，为什么会发现透镜能在两个

不同位置，使 1

字孔屏上出现清晰的像？

答：这是因为除了自准直法产生的哪个像外，凸透镜背对 1 字孔的那个凹面能象凹

面反射镜那样成一个倒立的实像，只是这个像距比凸透镜的焦距小。13．物距不同时，像的清晰范围是否相同？

答：是不相同的。按近轴光学的分析，物距越大，像的清晰范围越

大。

14．在测凸透镜焦距时，可以用测得的多组u 、v 值，以u /v （即像的放大率）

作纵轴，以u 作横轴，画出实验图线。试问这条实验图线具有什么

形状?怎样从这条图线求出焦距f?

答：由焦距计算公式：1/u+1/v=1/f 整理后得：u/v=u/f-1 。以u 为横

坐标，u/v 为

纵坐标作图为一直线，其斜率为1/f，进而可求得焦距。

15.在透镜焦距测定过程中，有时没有看到 1 字像，而看到灯丝的像，这是为什么？答：这是因为平行光没有完全调节好原因。

16．如何直接判断凸透镜和凹透镜？

答：观察光线经过这两类透镜折射以后是否能会聚于一点。用手拿

着透镜观察桌面上

的字，如相同的高度，字放大的这块是凸透镜，字缩小的这块是凹

透鏡。

17．凸透镜、凹透镜的定义及性质？

答；中間厚邊緣薄的叫凸透鏡，中間薄边緣厚的叫凹透鏡。凸透鏡

會令光线聚焦，令影

像放大。凹透鏡会令光线发散開，令影像縮小。

18．测量凸透镜及凹透镜除书上的几种方法，还有其他方法吗？

答：测量凸透镜及凹透镜除书上有成像公式法、位移法、自准直法、

辅助透镜法和视差法。

19．公式法测凹透镜焦距时，凹透镜的位置如何放置？

答：因为凹透镜不能成实象，所以要借助凸透镜来成象，凹透镜的

位置应放在凸透镜第一次成象位置的后面、平面镜的前面。

20．公式法、位移法测透镜焦距时，加圆孔光阑时象如何变化，为

什么？

答：公式法、位移法测透镜焦距时，加圆孔光阑时象变得清晰。主

要是把杂光去掉，使远轴光线变成近轴光线。

21．测量透镜焦距，选择放大的像还是缩小的像比较准确，为什么？答：测量透镜焦距，选择缩小的像比较准确，容易观察它的清晰度。

如果在测凹透镜焦距时，如第一次就成一个大的象，然后再放上凹

透镜，经发散象会更大，一象会不清晰，二会超出视场范围。

22．加圆孔光阑后，选择较远的像还是较近的像比较准确，为什么？答：加圆孔光阑后，选择较近的像比较准确，因为加上圆孔光阑后，

光的能量会减少，如距离较远的话，由于光能的不足而影响象的清

晰度。

23．自准直法则透镜焦距时，为什么不加圆孔光阑？

答：自准直法则透镜焦距时，光经过平面镜反射路径长，光的能量

要损耗，为了保证能量所以不加圆孔光阑。

24．如何测量凸透镜的曲率半径及折射率？

答：用牛顿环放在读数显微镜上，测出它第k 级的直径d，代入公式算出它的曲率半径及折射率。

26．如何调节光具座上光学仪器的共轴？

答：（1）粗调：用眼镜观察，使光具座上各元件等高，互相之间平行，中心在一条直线上。

（2）细调：利用位移法进一步调节各元件的共轴，移动凸透镜使两

次在白屏所成的一个放大的像和一个缩小的像的中心重合。

二、光具组基点的测定

1. 为什么加上圆光阑时，象看起来清晰？

答：把杂光去掉，主要使远轴光线变成近轴光线，象看就起来清晰。

三、分光计的调节及棱镜玻璃折射率的测定

1．分光计的读数装置为什么要有两个读数窗?在测量角度时，读数应注意什么

答：为了消除望远镜（即游标）和载物台（即度盘）得转动轴与中

心轴不重和即偏心对测量的影响，在度盘一条直径的两端各安装一

个游标，读数时，通过观察窗上部的放大镜观察刻度尺，分别对两

个游标读数。

2．分光计的度尺根据游标原理刻成，在用分光计测量前是否需记下

零读数（零差）?为什么?

答：在用分光计测量前不需要记下零读数（零差），因为用分光计

测角度实际上是测定处于与度盘平面平行的平面内，且通过中心轴

的两束平行光束的夹角。

3．为什么用平面镜调节分光计平台时，要调相互垂直二次？

答：因为一条直线不能确定一个平面，两条相交直线才能确定一个

平面。所以要调相互垂直二次。

4．在测三棱镜最小偏向角时，有时无论哪个方向转都没有最小偏向角，这是为什么？也可能转动三棱镜谱线（出射光线）没有动，这

又是为什么？

答：三棱镜的位置没有放好，光路没有调整好，三棱镜的磨砂面朝

那个方向没定位正确，无论哪个方向转都没有最小偏向角。

5．测最小偏向角时，入射角、出射角关系如何？入射光线、出射光

线关系如何？三棱镜中的光线方向如何？

答：在测最小偏向角时，入射角和出射角相等，入射光线和出射光

线在底边的两侧，并对称，三棱镜中的光线方向

6．阿贝折射率仪是根据什么原理制成的？

答：阿贝折射率仪是根据全反射原理制成的。它有两种工作方式，

即透射式和反射式。