文档介绍：普通物理实验拉伸法测量金属丝的杨氏模量返回【实验目的】1. 掌握用静态拉伸法测定金属丝杨氏模量的方法。 2. 学习使用光杠杆测微小长度变化的原理和方法,学会使用望远镜。 3. 学会使用逐差法处理数据。【实验仪器】杨氏模量仪、光杠杆、砝码、米尺(或钢卷尺)、螺旋测微计、游标卡尺、望远镜尺组等。图一【实验原理】物体在外力作用下发生形状大小的变化,称为形变。它可分为弹性形变和塑性形变两类。在本实验中,只研究弹性形变。最简单的形变是金属丝或棒受到沿纵向外力作用后所引起的长度的伸长或缩短,拉伸法就是研究这种简单弹性形变的方法。、粗细均匀的钢丝,截面积为S,在外力F的作用下伸长△L。根据胡克定律,在弹性限度内,应变与应力成正比,即(1)式中比例系数E叫做杨氏弹性模量。若钢丝的直径为d,则,所以(2)在SI制中,E的单位为。LLESF??LdFLE???24?241dS??2??,测量原理如图㈡所示。光杠杆镜尺法是一种利用光学原理把微小长度的变化加以放大后,再进行测量的方法。图(二)设起始状态标尺上的测量读数为n0,当待测钢丝受力作用而伸长时,光杠杆后脚随之下降,杠杆架和镜面偏转θ角,反射线转过 2θ角,此时标尺读数为n1,则有由于θ很小, 所以有消去θ, 得(3)式中, n-n0=Δn。bL???tanDnn02tan???bL????Dnn02??????nDbDbnnL?????220将式(3 )代入式(2)中,得本实验使钢丝伸长的力F是砝码作用在钢丝上的重力mg, 因此,杨氏弹性模量的测量公式为(4)(5)注意:式中,Δn与m有对应关系。如果m是1个砝码的质量, Δn应是荷重增(或减)1个砝码所引起的光标偏移量; 如果Δn是荷重增(或减)4个砝码所引起的光标偏移量,m就应是4个砝码的质量。nbdFLDE??28?nbdmgLDE????28?