钢丝杨氏模量的测定- 实验报告.pdfVIP

钢丝杨氏模量的测定 创建人： 系统管理员 总分： 100 实验目的 本实验采用拉伸法测量杨氏模量， 要求掌握利用光杠杆测定微小形变的方法， 在数据处理中， 掌握逐差法和作图法两种数据处理的方法。 实验仪器 MYC-1型金属丝杨氏模量测定仪（一套），钢卷尺，米尺，螺旋测微计，重垂等。 实验原理 在胡克定律成立的范围内，应力 F/S 和应变Δ L/L 之比满足 E= （F/S ）/ （ΔL/L ）=FL/ （SΔL ） 其中 E 为一常量，称为杨氏模量，其大小标志了材料的刚性。 根据上式，只要测量出 F、Δ L/L 、S 就可以得到物体的杨氏模量，又因为Δ L 很小，直接测 量困难，故采用光杠杆将其放大，从而得到Δ L 。 实验原理图如下图： 图 1.光杠杆原理图 当θ很小时， ，其中 l 是光杠杆的臂长。 tan L/l 由光的反射定律可以知道，镜面转过θ，反射光线转过 2 θ，而且有： 实验内容 1．调节仪器 （1）调节放置光杠杆的平台 F 与望远镜的相对位置，使光杠杆镜面法线与望远镜轴线大体 重合。 （2 ）调节支架底脚螺丝，确保平台水平，调平台的上下位置，使管制器顶部与平台的上表 面共面。 （3 ）光杠杆的调节，光杠杆和镜尺组是测量金属丝伸长量Δ L 的关键部件。光杠杆的镜面 （1）和刀口（ 3）应平行。使用时刀口放在平台的槽内，支脚放在管制器的槽内，刀口和支 脚尖应共面。 （4 ）镜尺组的调节，调节望远镜、直尺和光杠杆三者之间的相对位置，使望远镜和反射镜 处于同等高度，调节望远镜目镜视度圈（ 4 ），使目镜内分划板刻线（叉丝）清晰，用手轮 （5 ）调焦，使标尺像清晰。 2．测量 （1）砝码托的质量为 m0，记录望远镜中标尺的读数 r0 作为钢丝的起始长度。 （2 ）在砝码托上逐次加 500g 砝码（可加到 3500g ），观察每增加 500g 时望远镜中标尺上 的读数 ri ，然后再将砝码逐次减去，记下对应的读数 ri ，取两组对应数据的平均值