用拉伸法测定钢丝的杨氏

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1、用拉伸法测定钢丝的杨氏模量物理实验中心一.胡克定律在外力作用下，固体所发生的形状变化称为形变。弹性形变：外力撤除后，物体能完全恢复原状的形变。范氏形变：外力较大，撤除后物体不能完全恢复原状，而留下剩余形变。本实验只研究弹性形变。最简单的弹性形变是棒状物体受外力后的拉长和缩短。设物体的原长为L，横截面积为S，当在长度方向施加外力F时，其伸长(或缩短)ΔL。按照胡克定律,在弹性限度内，物体的协强(F/S应力)与协变(ΔL/L应变)成正比。实验原理二.杨氏模量条形物体（如钢丝）沿纵向的弹性模量叫杨氏模量。本实验采用拉伸法测定杨氏模量。比例系数称为杨

2、氏模量。杨氏模量是表征材料性质的物理量，仅与材料的结构、化学成分及其加工制造方法有关。三.光杠杆装置及放大原理小平面镜M连同直尺、望远镜共同构成光杠杆装置，它可把微小长度变化放大。n0为M法线方向水平时，望远镜中看到的直尺上的相应刻度。(n0)(n1)RMM'bLDaaaaC’Cn1为当钢丝因悬挂重物而下降ΔL，导致M的法线方向改变α角时，从望远镜中看到的直尺上的相应刻度。b—平面镜M后一个支点到前两个支点的距离R—镜面到尺面的距离因为α角很小，故有：则有：最后得：本实验的放大倍数:几十倍,R为1至2米;b为5至8厘米.则：又：令：由前实验装

3、置分析：实验内容1.调整杨氏弹性模量仪的支架底角螺旋H，使支架铅直（由支架的铅锤或水平气泡来确定），然后加重2千克（不记入作用力F内）将钢丝拉直，测量钢丝长度L。2.调节光杠杆装置。（1）粗调（2）细调3.记下开始时望远镜中标尺的读数，然后每增加500g砝码记录一次标尺读数，则标尺读数依次为，，------，，直到增加了5000g为止。4.依次减少砝码，每次减500g，分别记录各次所对应的标尺读数，，直到。5.在不同位置对钢丝直径D测6次，并测量标尺到镜面的距离R及光杠杆后支点到前两个支点的垂直距离b。注意事项充分重视光杠杆的粗调。增减砝码时

4、要轻放轻取，以防冲击和摆动，应等标尺稳定后才可读数。标尺读数若在零点两侧，应区分正负。因砝码的重心不在其几何中心，所以要正确摆放砝码，以保证钢丝上悬挂的砝码串的稳定。1．钢丝直径（用螺旋测微器测量：仪器误差零点误差）2．钢丝的伸长量列(用列表法处理)3.计算杨氏模量的不确定度