文档介绍：大学物理实验教案1-杨氏弹性模量的测定
大学物理实验教案
称
教学时
数
杨氏弹性模量的测定
2学时
1、掌握伸长法测量金属丝杨氏模量的原理和方法；
教学目
的
和要求
较高的仪器来测量d并多次测量。我们选择螺旋测微计来测量。
实验内容：
一、仪器调节
1、调节杨氏弹性模量仪双柱支架上的底脚螺丝，使立柱铅直。
将光杠杆放在平台上，两前尖脚放在平台的凹槽中，主杆尖脚放在圆柱夹具的上端面上，但不可与金属丝相碰。调节平台的上下位置，使光杠杆三尖脚位于同一水平面上。
在砝码托上加1〜2个砝码（此砝码和砝码托不计入所加外力F之内）,把金属丝拉直。并检查圆柱夹具是否能在平台孔中自由移动。
。使光杠杆镜面与平台面大致垂直。望远镜筒处于水平状态并与镜面等高，标尺处于铅直状态。
从望远镜筒外上方沿镜筒轴线方向观察平面镜内是否有标尺的像。若无，则上下左右移动望远镜位置和微调平面镜角度，直至在平面镜中看到标尺的像为止。
调节望远镜的目镜，使观察到的十字叉丝最清晰。再前后调节望远镜物镜，使能看到清晰的标尺像。微微上下移动眼睛观察十字叉与标尺的刻度线之间有没有相对移动，若无相对移动，说明无视差。记下此时十字叉丝横线对准标尺的刻
度值x（x应选择在零刻度附近）。若有相对移动，
00
说明存在视差，需仔细调节目镜（连同叉丝）与物镜之间的距离，并配合调节目镜，直到视差消除。
至此，望远镜调节完成，测量过程中不要再变动仪器的相对位置，包括放置望远镜的桌子不可震动，否则要从头再调。
二、测金属丝的杨氏弹性模量
轻轻将祛码加到祛码托上，每次增加1个祛码，加至7个为止。逐次记录每加一个祛码时望远镜中的标尺读数x,x,Lx,。加祛码时注意勿
127
使祛码托摆动，并将祛码缺口交叉放置，以防掉下。
再将所加的7个祛码依次轻轻取下，并逐次记录每取下1个祛码时望远镜中的标尺读数
x，、x，、Lx〃°
650
用钢卷尺测量光杠杆镜面至标尺的距离d和金属丝的长度‘°
2
将光杠杆取下放在纸上压出三个尖脚的痕迹，用游标卡尺测量出主杆尖脚至前两尖脚连线的距离
d。
1
用螺旋测微器在金属丝的上、中、下三处
测量其直径d，每处都要在互相垂直的方向上各
d
测一次，共得六个数据，取其平均值。
实验钢处长度的测量：
1=
u(l)===(cm)
3
标尺到光杠杆镜面的距离
d=
2
u(d)=05=(cm)
光杠杆镜臂长:
d
i
u(d)=005=(cm)
13
198・38cm
=
4.
u(d)=0004=(mm)
B
测定金属丝的直径
u(d)=^S(d)2+UB(d)2=
1
2
3
4
5
6
7
8
次数
m/kg
增荷x7cm
减荷x"/cm
A=(x'+x')/cm
'.885
(A-A)
m07
/cm
相关系数Y=
K=(K)=
(-3)-2
1
=
u(l几丄严(d)u(d)u(K)u(d)
)2+(—)2+(2)2+()2丄(1)2
lddKd
21
=
E=()x1011N/m2
问题讨论
？答：外观对准、镜外找像、镜内找像、细调对零。
？
答：根据误差理论，物理量的值越小，应该采用越精确的测量仪器、越可靠的测量方法，这