1、弹性模量的测定(梁弯曲法)物理学院 华远杰实验目的用梁弯曲法测定金属的弹性模量。仪器和用具攸英装置、光杠杆、尺度望远镜、螺旋测微器、游标卡尺、米尺。实验原理攸英装置如下图左,在二支架上设置相互平行的钢制刀刃,其上放置待测棒和辅助棒,在待测棒的中点挂上有刀刃的挂钩和砝码托盘,往托盘上加砝码时测量棒将被压弯,通过在待测棒和辅助棒上放置的光杠杆测量出棒的弯曲情况,从而求出材料的弹性模量。将厚度为 、宽为 b 的金属棒放在相距为 l 的二刀刃上,在棒上二刀刃的中点处挂上质量为 m 的砝码,设砝码处下降 ,称此 为弛垂度,此时棒材的弹性模量 E 等于=343其中, =( 0) 122此式中 为挂上一定质
2、量砝码时望远镜中的读数, 为不加砝码是的读数, 为平面 0 1镜支架前脚到后脚连线之间的距离, 为刻度尺和平面镜之间的距离。所以整理后,弹性2模量的表达式为= 3223( 0) 1实验内容1. 用米尺测量一次两刀刃之间的距离 l;2. 用千分尺测量 6 次铜棒的厚度 ;3. 用游标卡尺测量 6 次铜棒的宽度 b;4. 用米尺测量一次刻度尺到平面镜之间的距离 ;15. 用游标卡尺测量一次 ;26. 调整好仪器,测得不同砝码质量下对应的 ,各测三次;实验数据表一:l 1 240.09cm 40.70mm 139.5cm表二:3.1122.8502.8842.8852.908(mm)2.8902.9
3、2214.8014.7515.0514.7014.70b( mm)15.2014.87表三:(单位:cm) 0 1 2 3 4 5 6 71(cm) 5.37 6.67 8.00 9.23 10.57 11.90 13.22 14.552(cm) 5.30 6.60 7.92 9.25 10.58 11.89 13.21 14.583(cm) 5.31 6.61 7.93 9.22 10.53 11.89 13.20 14.55平均(cm) 5.33 6.63 7.95 9.23 10.56 11.89 13.21 14.56(注:一个砝码为 50g)用逐差法计算得0 =( 10.56+11.89+13.21+14.56) ( 5.33+6.63+7.95+9.23) 44=1.32代入公式得= 0.059.80.400931.39520.00292230.014870.01320.0407=1.1051011实验结论1. 在弹性限度内,材料的弛垂度和其所受力成正比;2. 弹性模量越大的材料在受到同等大小的外力时发生的形变较小;