大学物理实验用拉伸法测量钢丝的杨氏模量中 国地质大学长城...12演示课件.ppt

bhj oo bhj oo bhj oo bhj oo bhj oo bhj oo bhj oo bhj oo bhj oo bhj oo bhj oo 大　学　物 理 实 验 用拉伸法测量钢丝的杨氏模量 中 国 地 质 大 学 长 城 学 院 大学实验物理 用拉伸法测量钢丝的杨氏模量 * 实验目的 1 通过实验掌握杨氏模量的物理概念及测量方法 2 掌握用光杠杆法测量微小长度的原理和方法 3 学会用逐差法处理实验数据 * 实验原理 一 杨氏模量概念: 杨氏模量的物理意义:描述材料抵抗形变能力的物理量,该 值越大,材料越不容易形变.设一根均匀的金属丝长为L,截面积 S,在受到长度方向的外力F作用下伸长△L。 根据胡克定律， ，比例系数为杨氏模量。 由此 其中钢丝形变量△L很小，无法用普通测量长度的仪器测 出，采用光杠杆进行放大测量。 * 实验仪器 注意事项（光杠杆的保护，操作要稳） * D b △L θ θ θ 光杠杆镜尺法是一种利用光学原理把微小长度的变化加以放大后，再进行测量的方法。 虽然 是一个难测的微小量，但由于D远大于b，经光杠杆转换后的 却是一个较大的量，可以直接从标尺上读出，这就是光学放大原理 。 由于 很小 ； ； 所以 ※二、光杠杆与尺读望远镜的测量原理 * 外力Ｆ作用下钢丝伸量　　： 钢丝的截面积： 带入杨氏模量的定义公式 ，可得： 杨氏模量实验方程 * 实验内容和步骤 一、实验仪器的调节 1、调节悬挂砝码的支架底座螺栓，使支架垂直。 2、调整望远镜与光杠杆平面镜高度相同。 3、沿望远镜外侧边沿上方使凹口、瞄准星、 平面 镜在同一直线上，左、右移动望远镜在镜子里找到竖直尺的像。 4、旋动望远镜目镜,使十字叉丝清晰;再旋动物镜,直到看清竖直尺的像。 ※操作要领：（三水平三垂直，看到同一水平面标尺刻度） * 实验内容和步骤 二、逐次增减砝码，记录读数的变化，逐次加320g砝码，在望远镜中读记对应标尺的位置，共7次；然后将所加砝码逐次去掉（每次减320g），并读取相应读数。 三、 测量金属丝长度L、平面镜与标尺之间的距离D，金属丝直径d，光杠杆臂长b。 四、逐差法计算放大的伸长量，并计算杨氏模量E的完整表达式（P=95.4%）。 * bhj oo bhj oo bhj oo bhj oo bhj oo bhj oo bhj oo bhj oo bhj oo bhj oo bhj oo bhj oo