杨氏弹性模量的测定(静态法)详解.ppt

杨氏弹性模量的测定  （静态法） 合肥工业大学 电子科学与应用物理学院 杨氏弹性模量实验仪（包括光杠杆、砝码、杆尺、望远镜等），卷尺，游标卡尺，螺旋测微器。 预习思考题 实验原理 一根长为L，横截面积为S的金属丝，受到沿长度方向的外力F作用后伸长。根据胡克定律，E为金属的杨氏弹性模量。金属丝的直径为d， 当测量杨氏弹性模量E时，重力F、钢丝长度L和钢丝的横截面积S，可用简单的方法直接测得。 实验中采用光杠杆和望远镜组成的光学系统对 进行放大后测量 。 1．光杠杆和望远镜的调节 实验内容与步骤 2、测量数据 (1)按顺序增加砝码(每次lkg)，在望远镜中读下标尺读数。依次减少砝码 (每次 lkg)，同样对标尺读数。 (2)用卷尺测光杠杆镜面到标尺面的距离 D，测金属丝的长度。 (3)用螺旋测微器测量金属丝的直径d，在不同位置、不同方向上多次测量。 (4)将光杠杆在纸上压出三个足尖的痕迹，用游标卡尺测出另外两足的连线到顶足的垂直距离。 数据的记录 数据处理 1 数据处理 3 课后思考题 根据不确定度公式，哪一个量在不确定度计算中所占的比重最大？因而需要多测量几次。同样是测量长度，为什么对不同的量，采取不同的量具？ 逐差法处理数据的优点是什么？ * * 返回 学会用拉伸法测定金属丝的杨氏模量。 掌握用光杠杆测量微小长度变化的原理和方法。 练习并掌握用逐差法处理实验数据 实验目的 返回 实验仪器 返回 本实验中，对望远镜的调整经过粗调和细调，其步骤和达到的目的是什么？ 本实验中，容易损坏的仪器部件有哪些，如何避免和减少损坏？ 返回 返回 (1)粗调望远镜，使它与光杠杆等高。 (2)系统粗调：调节光杠杆镜面，与地面垂 直，从望远镜上面的缺口，准星方向向前看，通过移动望远镜底座或转动望远镜，最终能从光杠杆平面镜中看到标尺的像。 (3)系统细调： (a)明视调节，使十字叉丝清晰； (b)聚焦调节，从望远镜中观察光杠杆平面镜内标尺的读数，调节聚焦手轮，直至标尺的读数清晰。 实验内容及步骤 返回 返回 　 　 　 　 10 　 　 　 　 9 　 　 　 　 8 　 　 　 　 7 　 　 　 　 6 　 　 　 　 5 　 　 　 　 4 　 　 　 　 3 　 　 　 　 2 　 　 　 　 1 F平均 F减少时 F增加时 标尺读数cm 负重 (kg) 次数 d(mm) 　 L(cm) 　 b(mm) D(cm) 　 金属丝的直径 金属丝的长度 主杆长 镜到标尺距离 d＇ d 平均 5 4 3 2 1 次数 返回 平均 5 4 3 2 1 i 2 返回 4 5 ________N/m2 ________N/m2 ________N/m2 返回