文档介绍：钢丝杨氏模量的测量实验简介材料受力后发生形变,在弹性限度内,材料的胁强与胁变(即相对形变)之比为一常数,叫弹性模量。条形物体(如钢丝)沿纵向的弹性模量叫杨氏模量。测量杨氏模量有拉伸法、梁的弯曲法、振动法、内耗法等等,本实验采用拉伸法测杨氏模量。 实验原理任何物体(或材料)在外力作用下都会发生形变。当形变不超过某一限度时,撤走外力则形变随之消失,为一可逆过程,这种形变称为弹性形变,这一极限称为弹性极限。超过弹性极限,就会产生永久形变(亦称塑性形变),即撤除外力后形变仍然存在,为不可逆过程。人们在研究材料的弹性性质时,希望有这样一些物理量,它们与试样的尺寸、形状和外加的力无关。于是提出了应力F/S(即力与力所作用的面积之比)和应变△L/L(即长度或尺寸的变化与原来的长度或尺寸之比)之比的概念。在胡克定律成立的范围内,应力和应变之比是一个常数,即    (1)E被称为材料的杨氏模量,它是表征材料性质的一个物理量,仅与材料的结构、化学成分及其加工制造方法有关。某种材料发生一定应变所需要的应力大,该材料的杨氏模量也就大。杨氏模量的大小标志了材料的刚性。通过式(1)式可知,在样品截面积S上的作用应力为F,测量引起相对伸长的量△L/L,即可计算出材料的杨氏模量E。因一般伸长量△L很小,故常采用光学放***,将其放大,如用光杠杆测量△L。光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架,平面镜的镜面与三个足尖决定的平面垂直,其后足即杠杆的支脚与被测物接触,如图所示。当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离△L时,镜面法线转过一个θ  角,而入射到望远镜的光线转过2θ角,如图所示,当θ  很小时,        (2) 式中l为支脚尖到刀口的垂直距离(也叫光杠杆的臂长),根据光的反射定律,反射角和入射角相等,故当镜面转动θ角时,反射光线转动2θ  角,由图可知(3)式中D为镜面到标尺的距离,b为从望远镜中观察到的标尺移动的距离。从(2)和(3)两式得到由此得        (4)合并(1)和(4)两式得(5)式中叫做光杠杆的放大倍数,只要测出D、L、l和及一系列的F与b之后,就可以由式(5)确定金属丝的杨氏模量E。 实验内容(1)调节仪器调节放置光杠杆的平台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。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。光杠杆的调节,光杠杆和镜尺