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1、拉伸法杨氏模量的测量,东北大学物理实验教学中心,实验目的,1、掌握用光杠杆法测量微小伸长量的原理 和方法， 并用以测定钢丝的杨氏模量； 2、学会用逐差法处理实验数据； 3、了解选取合理的实验条件， 减少系统误差的重要意义.,实验原理,在外力作用下， 固体所发生的形状变化称为形变. 撤除外力后，物体能完全恢复原状的形变，称为弹性形变. 设一根粗细均匀的钢丝长度为L， 横截面积为S， 沿长度方向受一外力F作用后，钢丝伸长了L. F/S是钢丝单位横截面积上所受的力，称为应力；L/L是钢丝的相对伸长量，称为应变. 根据胡克定律， 在弹性限度内， 固体的应力和应变成正比， 即 实验证明， 杨氏模量E与外
2、力F、 物体的长度L和横截面积S的大小无关， 只与固体材料的性质有关。,杨氏模量仪装置图,光杠杆测量原理图,杨氏模量计算公式,放大倍数,杨氏模量仪的调整,1、调节测量架底部的调整螺钉， 使立柱处于垂直状态， 以保证工作平台水平； 2、将反射镜放在工作平台上， 两前支脚放在工作平台的沟槽中， 后支脚放在卡头B的上表面上； 3、调节平面镜的仰俯角， 使其面法线方向大致水平.,尺读望远镜组的调整,1、外观对准. 移动望远镜及标尺支架，适当调节望远镜镜筒的高度及方位， 使望远镜光轴与平面镜的中心法线方向大致等高共轴. 使人眼能沿镜筒的轴线方向，通过瞄准器观察到反射镜内标尺的像. 如看不到标尺的像，则可
3、左右移动底座， 直到反射镜中出现标尺的像为止. 2、调节望远镜. 先调节望远镜的目镜，看清分划板十字线，再调节物镜，直至从望远镜中清楚地观察到反射镜内标尺的像.,其他各量的测量,1、钢丝的长度L用钢卷尺测量. 2、平面镜到标尺的垂直距离d1既可以用钢卷尺测量， 也可以用望远镜分划板上的一对视距丝和标尺间接测量 (测量原理和方法见附录2.1). 3、平面镜支架后支脚到两前支脚连线的垂直距离d2用游标卡尺测量(将3个支脚印在纸上， 将两个前支脚印连线， 通过后支脚印作连线的垂线， 测量垂线长即可.) 4、钢丝直径D用千分尺在不同位置测量5次， 取平均值.,注意事项,1、调节望远镜时，要注意消除视差，即要求做到眼睛上下移动时，标尺读数相对十字叉丝无相对移动； 2、加减砝码时，要轻拿轻放，待稳定后，方可读数. 3、在加完6个砝码读完数据后，注意要再加一个砝码或用手轻按一下砝码后，再读n5，保证摩擦力方向一致.,数据处理,对n 的处理采用逐差法进行处理 进行不确定度的计算 进行百分差计算 注意有效数字的保留,