文档介绍：大学物理实验报告
实验名称：用拉伸法测量杨氏模量&单摆实验
学院：信息科学与工程
专业：自动化
班级：1905
学号：
姓名：周浩宇
电话：
实验日期： 2020 年 9 月 29 日
第 4 周 星期 2 第 3 节
实验室房间号：
实验组号：
成绩
指导教师
批阅日期
年 月 日
1. 实验目的：
用拉伸法测量杨氏模量：，并用以测定钢丝的杨氏模量；
；
，减少系统误差的重要意义.
单摆实验：测量重力加速度
2. 实验器材：
名称
编号
型号
精度
杨氏模量仪(尺读望远镜、光杠杆、测量架、砝码)
待测钢丝
螺旋测微器
游标卡尺
钢卷尺
刻度尺
带绳金属球
小镜
3. 实验原理（请用自己的语言简明扼要地叙述，注意原理图需要画出，测试公式需要写明）
3. 实验原理（请用自己的语音简明扼要地叙述，注意原理图需要画出，测试公司需要写明）
拉伸法杨氏模量的测量实验原理：
在外力作用下，，物体能完全恢复原状的形变，.
设一根粗细均匀的钢丝长度为，横截面积为，沿长度方向受到一个外力的作用后，，称为应力；比值是钢丝的相对伸长量，，在弹性限度内，固体的应力和应变成正比，即
或 （）
式中的比例系数称为杨氏模量，，杨氏模量与外力、物体的长度和横截面积的大小无关，只与固体材料的性质有关.
由式（）可知，对的测量实际就是对，，，的测量，其中，，都容易测量，唯有钢丝的伸长量很微小，很难用普通测量长度的仪器将它测准，因此，实验中采用光杠杆法测量
.
，在可调节的三角底座上，装有两根钢管支柱，支柱上方横梁端的中心装有卡头A，用来卡紧待测金属丝的上端，钢丝的下端固定在圆柱形卡头B上，B穿越工作平台C的圆孔，，工作平台C的位置上下可调，，，后面支脚放在卡头B的上表面上，当钢丝受力作用伸长或缩短时，镜架后脚就会随着卡头B上下移动，，与之组成光杠杆装置(它可以把微小长度变化利用杠杆原理进行放大).通过望远镜，可以看到标尺经反射镜所成的像杠杆转动时，望远镜观察到的标尺读数也发生变化.
.
设初始状态平面镜M的法线在水平位置，，钢丝伸长，反射镜的后脚和卡头B随之下降，，反射线近似转过2，
，
式中为镜面到标尺间的距离；，很小，所以
，
消去，得
（）
原是难测的微小长度，但当时，经光杠杆转换后的量和，都是较大的量，，光杠杆的作用就是把一个微小的长度变化量利用
“杠杆原理”加以放大，这是一种光学放大法，其放大倍数为
若钢丝的直径为，则横截面积为
（）
把式（）和式（）代入式（），得
（）
测出式（）中右边各量，就可计算出钢丝的杨氏模量.
单摆测量重力加速度实验原理：
单摆摆动周期的一级近似公式为（摆角小于5）
式中为周期，为摆线长度，为重力加速度.
则自行设计摆长，并使单摆以小于5度的角度做简谐运动，测量周期，从而间接算出当地的重力加速度.
4. 实验内容与步骤
4. 实验内容与步骤
杨氏模量：
，直至在望远镜中清楚地观察到反射镜内标尺的像,并消除视差.
.
(1)光标尺读数的记录及的计算.
(2)其他物理量的测量.