文档介绍:南 昌 大 学 物 理 实 验 报 告
课程名称: 大学物理实验
实验名称: 杨氏模量的测量
学院: 信息工程学院
专业班级: 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:
L b tan b ,
式中 b 为光杠杆前后足距离,称
为光杠杆常数。
设开始时在望远镜中读到的
标尺读数为 r ,偏转后读到的标
0
尺读数为 r ,则放大后的钢丝伸
i
长量为 C r - r ,由图中几何
0
关系有:
n / 2
2 tan 2 ,
S
n
4S
bn
由上式得到: L
4S
代入计算式,即可得下式:
16FLS
E
D2bn
这就是本实验所依据的公式。
三、实验仪器:
弹性模量测定仪(包括:细钢丝、光杠杆、望远镜、标尺和拉力测量装置);
钢卷尺、螺旋测微器、游标卡尺。
四、实验步骤
(1)调整测量系统
1、目测调整
首先调整望远镜,使其与光杠杆等高,然后左右平移望远镜与调节平面镜,直到凭目测
从望远镜上方观察到光杠杆反射镜中出现调节平面镜的像,再适当转动调节平面镜直到出现
标尺的像。
2、调焦找尺
首先调节望远镜目镜旋轮,使“十”字叉丝清晰成像;然后调节望远镜物镜焦距,直到
标尺像和“十”字叉丝无视差。
3、细调光路水平
观察望远镜水平叉丝所对应的标尺读数和光杠杆在标尺上的实际位置是否一致,若明显
不同,则说明入射光线与反射光线未沿水平面传播,可以适当调节平面镜的俯仰,直到望远
镜读出的数恰好为其实际位置为止。调节过程中还应该兼顾标尺像上下清晰度一致,若清晰
度不同,则可以适当调节望远镜俯仰螺钉。
(2)测量数据
1、首先预加 2kg 的拉力,将钢丝拉直,然后逐次改变钢丝拉力(逐次增加 100g),测量望
远镜水平叉丝对应的读数。
由于物体受力后和撤销外力后不是马上能恢复原状,而会产生弹性滞后效应,所以为了
减小该效应带来的误差,应该在增加拉力和减小拉力过程中各测一次对应拉力下标尺读书,
然后取两次结果的平均值。
2、根据量程及相对不确定度大小,用钢卷尺测量L 和 S,千分尺测量 D,游标卡尺测量 b。
3考虑到钢丝直径因为钢丝截