1、,(杨氏模量),大学物理实验,今日提问:,1、什么是杨氏模量? 2、什么是光杠杆?为什么要用光杠杆放大? 3、为什么要用逐差法处理数据? 4、如何维护钢丝的平直状态,时使伸长部分扭折。,主 要 内 容,实验目的,掌握用伸长法测量金属丝杨氏模量的方法 理解光杠杆测量长度微小变化的原理 学会用逐差法处理数据 进行测量结果的不确定度分析,杨氏模量是描述材料抵抗形变能力的物理量,该值越大,材料越不容易变形。是工程设计的重要参数,实验原理,:应变,假设一根横截面积为S,长为L的材料,在大小为F 的力的拉压下,伸缩了L则:,:应力,应力和应变的比成为杨式模量,1、杨式模量:,本实验目标: 钢材的杨氏模量,
2、2、钢丝杨式模量测量方法:,实验原理,思考:为什么d 要用 螺旋测微仪量,L 由米尺测量?,实验原理,光杠杆的光学放大原理,光杠杆的光学放大原理,实验原理,实验原理,关于仪器选择:,测量范围,相对不却定度,尺读望远镜组:,测量时,望远镜水平地对准光杠杆镜架上的平面反射镜,经光杠杆平面镜反射的标尺虚象又成实象于分划板上,从两条视距线上可读出标尺像上的读数。,实验原理,实验仪器,杨氏模量测定仪 螺旋测微计 游标卡尺 米尺 砝码 待测金属丝,实验步骤,1、调节仪器:,调节光杠杆和望远镜:,(1)调整望远镜水平,光杠杆平面镜竖直,(2)调整望远镜与光杠杆平面镜高度相同,(3)沿望远镜外侧边沿上方使凹口
3、、瞄准星面镜在同一直线上,左、右移动望远镜在镜子里找到竖直尺的像;若找不到,可微调镜子的角度,直到找到为止。,(4)旋动望远镜目镜,使十字叉丝清晰;再旋动聚焦手轮,直到看清竖直尺的像。,逐次加一个砝码,在望远镜中读对应标尺的位置,共7次;然后将所加砝码逐次去掉,并读取相应读数。,2、记录金属丝伸长变化,实验步骤,用差逐法计算每增减4个砝码,钢丝的伸长量,(2)在钢丝上选不同部位用螺旋测微计测量d,3、测量金属丝长度L、平面镜与竖尺之间的距离D,金属丝直径d,光杠杆常数b。,(1)用钢卷尺测量L 和D,(3)取下光杠杆在展开的白纸上同时按下三个尖脚的位置,用直尺作出光杠杆后脚尖到前两尖脚连线的垂线,用游标卡尺测出b,实验步骤,1、实验系统调好后,一旦开始测量ri,在实验过程中不能对系统的任何一部分进行调整,否则,所有数据将重新再测。,2、加减砝码时要轻拿轻放,系统稳定后才能读取刻度尺,读数过程中不要按压桌面。,3、光杠杆后脚尖不能接触钢丝。,注意:,实验步骤,4、注意维护钢丝的平直状态,在钢丝两端夹点外测量直径,避免伸长部分扭折。,报告要求,1、计算杨氏模量 E:,2、计算E:测量结果的相对不确定度,3、规范表示测量结果,4、回答问题 P85 14题,一.,二.,Thank You !,再见!,