张 燕

(运城学院 工科实验实训中心，山西 运城 044000)

大学物理实验是高校理工科学生必修的一门理论结合实践的基础课程，学生通过实验操作及对实验数据的分析处理，能更好地为学习物理基础理论提供帮助，提高学生的动手实践能力、实验操作能力及创新能力。本文以大学物理实验中的必选实验之一“拉伸法测量金属丝的杨氏弹性模量实验”为例，与以往文献不同的是一般物理实验教学和科研工作者借助的数据处理软件有EXCEL、ORIGIN等[1]，该研究借助数理统计的实验数据处理方法，利用SPSS软件对测量数据进行二段最小平方法预测分析，建立预测模型，求得金属丝杨氏模量的值。并将采用SPSS软件进行二段最小平方法计算的杨氏模量值与借助EXCEL的逐差法计算的杨氏模量值进行比较，前者更接近公认值。

1 拉伸法测量金属丝的杨氏弹性模量实验

1.1 原理

固体材料在弹性形变范围内，正应力与相应线应变的比值称作杨氏弹性模量，它是度量固体材料受力时形变大小的重要参量。在机械材料、医疗、建筑、通讯等工程设计及材料选用中广泛应用。

设一粗细均匀的金属丝长为L，横截面积为S，当金属丝上端固定，下端悬挂砝码，金属丝在受砝码重力F作用下沿线性方向发生形变，则根据胡克定律，金属丝的应力和产生应变成正比，则：

(1)

(2)

本实验采用LY-1CCD 型杨氏模量测量仪，如图1所示：

图1 LY-1CCD 型杨氏模量测量仪

1.2 原始数据

用外径千分尺在金属丝的5个不同部位测得其直径，金属丝长度用米尺测量见表1；……