拉伸法测量钢丝的杨氏模量(戚)_物理系

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1、拉伸法测定弹性材料的杨氏模量●学习用拉伸法测定钢丝的杨氏模量，利用光杠杆测定长度量微小变化的方法。实验目的实验原理一根钢丝所受的应力F/S和应变⊿L成正比（胡克定律）：比例系数E称为钢丝的杨氏弹性模量，量纲是N•m-2，描述弹性体材料受力后形变大小，反映其抵抗外力产生形变的能力。钢丝应力０FL⊿L砝码应变SF等于砝码对钢丝所产生的重力；钢丝长度L很容易用直尺测量；钢丝的截面积S通过处测量钢丝的直径d计算而得，只有钢丝的伸长量ΔL为一个不易测量的小量，在实验中我们是采用光杠杆放大器来测量ΔL的。钢丝应力FL⊿L

2、砝码应变S实验原理光杠杆放大器工作原理实验原理LDK直尺望远镜目镜物镜y0y钢丝砝码盘ΔL2θθΔy物镜调节旋纽光杠杆实验原理K直尺钢丝砝码盘ΔLΔyθ反射镜法线2θθKDy0y●反射原理：入射线和出射线分列于镜面法线的两侧且入射角等于出射角。实验原理K直尺钢丝砝码盘ΔLΔyθ反射镜法线2θθKDy0y●ΔL和Δy的对应关系，当5°>>θ当5°>>2θ根据几何关系，很容易由Δy可以得到ΔL。（3）称为光杠杆的放大率。两个支点“力”点实验原理F=mg；S=πd2/4；就可以得到杨氏模量的计算公式：实验仪器杨氏模

3、量测定仪望远镜和直标尺米尺、游标卡尺、螺旋测微仪砝码望远镜和直标尺杨氏模量测定仪其它仪器和器材测量四个相关量•光杠杆镜面到直标尺的距离D（单次测量）；•钢丝的长度L（单次测量）；•光杆衦前后足的垂直距离K（单次测量）;•钢丝直径d(5次等精度测量，注意千分尺的零位误差)；实验内容调整测量系统•望远镜镜筒和光杠杆镜面等高；•望远镜上侧目测平面镜中直尺；•调节望远镜，看清望远镜中叉丝及标尺度。直尺望远镜目镜物镜钢丝砝码盘物镜调节旋纽光杠杆地面移动望远镜支架，在望远镜上侧能看到平面镜中直尺。瞄准平面镜，调节目镜、物

4、镜，看清望远镜中叉丝和平面镜中直尺刻度。准星物镜准星目镜物镜调焦抡调节目镜看清叉丝调节物镜看清标尺刻度