文档介绍：用拉伸法测金属丝杨氏模量
杨氏模量是描述固体材料弹性形变能力的一个重要物理量,是选定机械构件材料的依据之一,是工程技术中常用的参数。
本实验采用静态拉伸法,用光杠杆装置来测量微小形变,从而测定金属丝的杨氏模量。光杠杆法的原理已被广泛应用在测量技术中,如冲击电流计和光点检流计用光杠杆法测量小角度的变化。
【实验目的】
。
。
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【实验仪器】
杨氏模量仪、望远镜、标尺照明器、光杠杆、砝码、米尺、千分尺、游标卡尺、钢丝。
【实验原理】
弹性形变:外力撤除后物体能完全恢复原状的形变。
范性形变:如果加在物体上的外力过大,以致外力撤除后,物体不能完全恢复原状,而留下剩余形变。
在本实验中,只研究弹性形变。为此,应当控制外力的大小,以保证此外力去除后物体能恢复原状。
E称为杨氏模量,E的国际单位制单位是帕斯卡,记为Pa
一些常用材料的杨氏弹性模量
材料名称
钢
铁
铜
铝
铅
玻璃
橡胶
E/GPa
192-216
113-157
73-127
约70
约17
约55

α
α
M
S
N1
α
D
b
0N0
2N2
Δn
O
M
ΔL
图1 光杠杆
图2 光杠杆的原理图
【实验内容及步骤】
,调节三角座底部的三个调整螺丝,使平台达到水平,望远镜与光杠杆最短距离为1米。
,使钢丝长度L为某一尺寸(可用米尺测量)。调整时用手拉住钢丝上端,旋松钢丝上夹头,即可调整被测钢丝的长度。
,二前尖脚放在工作平台的横槽内,后面的主杆尖脚放在下夹头上,但不与钢丝相碰。使光杠杆平面镜与工作平台大致垂直。
:首先沿镜筒的轴线方向,通过准星,观察反射镜内是否有标尺照明器的像,如果无标尺照明器的像,则可左右移动底座,或松开手轮2调整望远镜,直至反射镜内出现标尺照明器的像为止。
,对分划板十字线进行聚焦。从望远镜内观察光杠杆反射镜内标尺的像,调节调焦手轮,直至清楚对准标尺由光杠杆镜面反射出的某一刻度,并在砝码盘上放一定量的砝码,使钢丝自然伸直,取下砝码,待稳定后通过望远镜读出标尺刻度值,同时记下此刻度值,为第一刻度值n0。
(每次增加1kg),从望远镜中观察标尺刻度的变化,并依次记下相应的刻度值。然后按相反次序将砝码取下,记录相应的标尺读数。

【注意事项】
(不超过仪器所备砝码),否则上述计算公式就不成立。
,一定要用锁紧螺钉将钢丝紧固在钢丝夹头中,防止钢丝偏斜与滑长。
,不要靠着圆孔边,也不要放在夹缝中。光杠杆、望远镜标尺调整好后,整个实验中防止位置变动。
,且L应是
对应的钢丝长度。
,待钢丝稳定时再观测数据。
,不得忽高忽低引起视差。
,不能用手触摸镜面。
,应将砝码取下,防止钢丝疲劳。