杨氏模量的测量(精).ppt

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1、杨氏模量的测量大学物理实验一、实验目的1、理解杨氏模量的物理意义2、掌握用拉伸法测金属丝杨氏模量的原理及方法难点：杨氏模量测定仪的调节重点：微小量的测量法二、实验原理1、杨氏模量的测量原理设长为L、截面积为S的钢丝，在外力F作用下，在长度方向伸长△L。根据胡克定律，在弹性限度内，正应力F／S与拉伸应变△L／L成正比，即:（1）式中：Y是杨氏模量。（2）式中：d是钢丝的直径。二、实验原理2、微小伸长量的测量原理在（2）中，△L是一个微小的量，可采用光杠杆法进行测量。二、实验原理当钢丝在外力F作用下发生微小变化△

2、L时，平面反射镜面发生偏转，转角为θ。从望远镜中看到的是标尺刻度经平面反射镜形成的像，像相对平面镜转动了2θ，对应的距离为△n。二、实验原理二、实验原理杨氏模量的大小仅取决于材料本身的性质，与材料的几何形状及所受外力的大小无关。三、实验仪器YMC-1型杨氏模量测定仪三、实验仪器望远镜标尺三、实验仪器望远镜内部结构图三、实验仪器钩码光杠杆拉伸仪底座调节螺钉四、实验内容1、用钢卷尺测钢丝原长L。2、用螺旋测微器测钢丝直径d，在钢丝上、中、下三个部位两个正交方向共测6次。四、实验内容3、用钢卷尺测标尺到平面镜（光杠

3、杆两前足所在的沟槽）的距离R。4、用钢卷尺测光杠杆常数b。bBCA四、实验内容5、调杨氏模量仪底脚螺钉，使金属方框处于无碍状态。调节底座螺钉四、实验内容6、正确放置光杠杆，要求反射镜面铅直，工作台和T形架的三足尖处在同一水平面上。7、粗调望远镜筒光轴与反射镜面中心等高及望远镜光轴水平。8、调望远镜目镜，直到看见清晰的十字叉丝。9、调节望远镜，找到标尺的像。0标尺像分划板四、实验内容10、测钢丝微小伸长量。先记下标尺刻度像读数n。，然后将钩码轻轻挂到方形夹头下的环上，稳定后记下标尺刻度像读数n1，逐次加上槽码并

4、记下相应读数ni；之后递减槽码，直到将钩码全部取下，并记下相应读数ni。0四、实验内容数据记录表格（b=，R=，L=）钢丝的直径d次数123456四、实验内容外力与标尺读数加砝码减砝码序号01234567m（kg）五、实验注意事项1、加减砝码时一定要轻拿轻放，切勿压断钢丝。2、使用千分尺时只能用棘轮旋转。3、用钢卷尺测量标尺到平面镜的垂直距离时，尺面要放平。4、杨氏模量仪的主支架已固定，不要调节主支架。5、测量钢丝长度时，要加上一个修正值，是夹头内不能直接测量的一段钢丝长度。六、思考题1、除本实验介绍的拉伸

5、法法外，你还能提出其它更好更简捷的方法吗？2、总结调节望远镜最简捷的步骤。3、加减钩码时，标尺读数不相同的原因是什么？