文档介绍：莇薇芈南昌大学蚅莁艿聿莆膃物理实验报告螅螂膂薇膅莀课程名称:大学物理实验袄膃莇实验名称:金属丝杨氏模量的测定艿膈薃学院:食品学院羄芀袃专业班级:食科166班羁羇莁学生姓名:陈文豪肄蚁蒅学号:92葿螆芆座位号:32膄肂蚃实验地点:基础实验大楼B610膁蒅膈实验时间:第9周星期三3-5节芄蒃袈薈薇蚆芄蕿莄一、实验目的:,掌握“光杠杆镜”测量微小长度变化的原理;“对称测量”消除系统误差;;、作图法处理数据;蒀肈芁二、实验原理:薃袂荿(1)杨氏弹性模量定义式羈袇薄任何固体在外力作用下都要发生形变,最简单的形变就是物体受外力拉伸(或压缩)时发生的伸长(或缩短)形变。设金属丝的长度为L,截面积为S,一端固定,一端在伸长方向上受力为F,伸长为△L。蚃芃薀定义:蚀蚆聿物体的相对伸长为应变,螃莀蒇物体单位面积上的作用力为应力。膈莅羄根据胡克定律,在物体的弹性限度内,物体的应力与应变成正比,即袃螁莁衿蒈膀则有:袃膂薅芇膆莃式中的比例系数E称为杨氏弹性模量(简称弹性模量)。羃薂肁实验证明:弹性模量E与外力F、物体长度L以及截面积的大小均无关,而只取决定于物体的材料本身的性质。它是表征固体性质的一个物理量。罿羅芁对于直径为D的圆柱形钢丝,其弹性模量为:肃羃羈蒇羈袂根据上式,测出等号右边各量,杨氏模量便可求得。式中的F、D、L三个量都可用一般方法测得。唯有是一个微小的变化量,用一般量具难以测准。故而本实验采用光杠杆法进行间接测量。膃肀袁(2)光杠杆放大原理腿螇聿光杠杆测量系统由光杠杆反射镜、倾角调节架、标尺、望远镜和调节反射镜组成。实验时,将光杠杆两个前足尖放在弹性模量测定仪的固定平台上,后足尖放在待测金属丝的测量端面上。当金属丝受力后,产生微小伸长,后足尖便随着测量端面一起作微小移动,并使得光杠杆绕前足尖转动一个微小角度,从而带动光杠杆反射镜转动相应的微小角度,这样标尺的像在光杠杆反射镜和调节反射镜之间反射,便把这一微小角位移放大成较大的线位移。节蒁肆如右图所示,当钢丝的长度发生变化时,光杠杆镜面的竖直度必然要发生改变。那么改变后的镜面和改变前的镜面必然有一个角度差,用θ来表示这个角度差。从下图我们可以看出:袁薆薆,式中b为光杠杆前后足距离,称为光杠杆常数。莂袂薂设开始时在望远镜中读到的标尺读数为,偏转后读到的标尺读数为,则放大后的钢丝伸长量为,由图中几何关系有:荿芅肀,蒂芃葿由上式得到: 肁莈羅代入计算式,即可得下式:蒂蒀节薈***袇这就是本实验所依据的公式。薂薆薇三、实验仪器:羆