4.3金属弹性模量的测定.ppt

金属弹性模量的测定 北京工商大学物理实验室 【实验目的】 1.学习用拉伸法测量金属丝弹性模量的方法; 2. 学会用遂差法处理实验数据. 【实验仪器】 序号 名称 型号 技术规格 1 杨氏模量测量仪 1 钢卷尺 分度值：1mm 量程：2m 1 千分尺 分度值：0.01mm 量程：0~25mm 其他 显微镜、CCD摄像头、监视器、千分尺、钢卷尺、砝码等 应变 应力 【实验原理】 金属丝长为L，截面积为s，沿长度方向施力为F后，物体伸长（或缩短）为?L,在弹性形变限度内满足胡克定律，应力与应变成正比 弹性模量 弹性模量表达式 用砝码提供拉伸钢丝的力 显微镜和CCD成像系统来检测钢丝的伸长量 图 4.3-1 弹性模量仪结构示意图 1-底座 2-支柱 3-立柱 4-连接杆 5-支架 6-固定支架 7-显微镜 8-显微镜支架 9-二维底座 10-摄像头 11-监视器 【实验内容】 ６逐个加减砝码，记录相应的标尺读数 ７一个砝码时，测出钢丝的原长L（两夹头之间）（１次） ８取下砝码，测钢丝直径（５次） 1.将钢丝托架下放，加0.2kg的砝码，使钢丝处于拉直状态 2.调节弹性模量测定仪底脚螺钉，使钢丝铅直 3.显微镜的调整 （1）固定显微镜，使测微目镜光轴与小圆玻璃上的十字划线的中心等高，且使测微目镜光轴垂直小圆玻璃表面 （2）目测粗调用眼睛可以看到清晰的标尺像 （3）物镜调节可以看到清晰的十字像为止 4.将CCD放置在磁力表座上 ，与测微目镜共轴 5.调节CCD和监视器,直到监视器中能看到清晰的钢丝像为止 【注意事项】 1.实验系统调好后，一旦开始测量，即不能对系统任一部分进行调整。否则，所有数据重新测量。 2.加减砝码时，要轻拿轻放，让砝码开口均匀的朝向各个方向，使重心在金属丝所在的铅垂线上。 3.不能用手触碰显微镜和CCD摄像头镜面。 4.测量钢丝直径时，注意不要将金属丝硬性弯折 5.实验完成后将砝码取下，将金属丝托架上升，使金属丝自然弯曲不受外力，防止金属丝长时间受力而疲劳伸长 ６.读数方法：调节完成后，读出１个砝码时标尺读数，然后逐个加砝码，每加一个砝码，记１次标尺的位置；增加砝码到6个后，依次减砝码，每减１个砝码，记下相应的标尺位置，并记录在数据表内。