杨氏模量的测量(2).ppt

文档介绍：杨氏模量的测量
大学物理实验
内容
实验目的
1
实验仪器
2
实验原理
3
实验内容和步骤
4
数据记录和处理
5
实验目的
掌握用伸长法测量金属丝杨氏模量的方法
理解光杠杆测量长度微小变化的原理
学会用逐差法处理数据
进行测量结果的不确定度分析
实验仪器
杨氏模量测定仪
螺旋测微计
游标卡尺
米尺
砝码
待测金属丝
实验原理
1、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,材料越不容易变形。
式中S 为金属丝横截面积:
L为金属丝的长度
 L为其受拉力F后的伸长量
应变
杨式模量定义为:
实验原理
金属丝横截面积S :
杨式模量定义为:
式中金属丝原长L可由米尺测量, 钢丝直径d可用螺旋测微仪测量,外力F可由实验中钢丝下面悬挂的砝码的重力给出,而ΔL是一个微小长度变化量,本实验利用光杠杆的光学放大作用实现对金属丝微小伸长量L 的间接测量。
d为细铁丝的直径
实验原理
2、光杠杆测量长度的微小变化:
杨氏模量测定仪:核心部件是光杠杆系统(由光杠杆镜架与望远镜组成)。
1-金属丝
2-光杠杆
3-平台
4-挂钩
5-砝码
6-三角底座
7-标尺
8-望远镜
杨氏模量仪示意图
光杠杆常数 b
光杠杆原理
b
f1
f2
f3
D
b
△L
θ
θ
θ
光杠杆放大原理图
D
b
△L
θ
θ
θ
光杠杆放大原理图