1、,（拉伸法测量杨氏模量）,大学物理试验,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,胡克定律：物体在弹性形变阶段，其应力和应变成正比关系，比例系数称为弹性模量。,纵向应力和纵向应变的比为杨式模量,1、杨式模量：,实验目的,2、钢丝杨式模量的测量方法：,实验原理,L: 是一个微小长度变化量，本实验利用光杠杆的光学放大作用实现对金属丝微小伸长量L 的间接测量。,d：为细铁丝的直径，可用螺旋测微仪测量,F : 可
2、由实验中钢丝下面悬挂的砝码的重力给出,L：可由米尺测量,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,将微小的伸长量L 放大为竖尺上的位移l,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 (仪器误差： ） 游标卡尺(仪器误差： ） 米尺(仪器误差： ） 砝码(仪器误差： ） 标尺(仪器误差： ） 待测金属丝,实验步骤,1、
3、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、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（测5次）,3、测量金属丝长度L、平面镜与竖尺之间的距离
4、D，金属丝直径d，光杠杆常数b。,(1)用钢卷尺测量L 和D（L 、D测一次）,(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。,例：测量金属丝直径 5次测量值分别为，螺旋仪器仪器误差 为 0.004mm,2、计算E：测量结果的相对不确定度,4、回答问题(思考题),
