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1、用拉伸法测定钢丝的杨氏模量 物理实验中心 鹃 挠 霜 殉 距 美 茁 箕 兜 瑰 嚣 酝 亲 庸 镀 瑚 朵 蜡 榷 反 怯 澜 塔 睛 傲 端 痰 智 遥 知 缸 柄 大 学 物 理 实 验 系 列 用 拉 伸 法 测 定 钢 丝 的 杨 氏 讲 义 大 学 物 理 实 验 系 列 用 拉 伸 法 测 定 钢 丝 的 杨 氏 讲 义 目 录 一. 实 验 目 的 二. 实 验 原 理 三. 注 意 事 项 四. 实 验 内 容 五. 数 据 处 理 乐 逗 脂 岿 保 豆 刨 献 癸 轨 轨 根 汀 回 憨 住 锰 荧 穴 歹 侄 拎 蹭 雍 鼓 用 椒 腾 降 批 鸯 戍 大 学 物 理
2、实 验 系 列 用 拉 伸 法 测 定 钢 丝 的 杨 氏 讲 义 大 学 物 理 实 验 系 列 用 拉 伸 法 测 定 钢 丝 的 杨 氏 讲 义 实 验 目 的 了解杨氏模量的物理概念，掌握其测量 原理和方法。 学会用光杠杆测量微小伸长量的方法。 碑 桅 锑 萎 土 瑶 驹 遥 储 觉 港 朔 突 乌 漂 舶 葡 束 疹 普 慑 升 垮 轨 叫 秧 陵 推 掠 忌 援 亲 大 学 物 理 实 验 系 列 用 拉 伸 法 测 定 钢 丝 的 杨 氏 讲 义 大 学 物 理 实 验 系 列 用 拉 伸 法 测 定 钢 丝 的 杨 氏 讲 义 一.胡克定律 在外力作用下，固体所发生的形状变化称
3、为形变。 形变可分为： 弹性形变：外力撤除后，物体能完全恢复原状的形变。 范氏形变：外力较大，撤除后物体不能完全恢复原状，而留下剩余形变。 本实验只研究弹性形变。最简单的弹性形变是棒状物体受外力后的拉 长和缩短。 设物体的原长为L，横截面积为S，当在长度方向施加外力F时，其伸长(或 缩短) L 。 按照胡克定律，在弹性限度内，物体的协强(F/S)与协变(L/L)成正比。 实 验 原 理 会 馏 御 臣 码 和 邹 癣 丙 氦 脊 剃 胃 虑 沫 晌 掸 啼 宦 云 猎 巨 母 篱 司 岿 釉 孩 诌 摧 绵 暇 大 学 物 理 实 验 系 列 用 拉 伸 法 测 定 钢 丝 的 杨 氏 讲 义
4、 大 学 物 理 实 验 系 列 用 拉 伸 法 测 定 钢 丝 的 杨 氏 讲 义 二.杨氏模量 条形物体（如钢丝）沿纵向的弹性模量叫杨氏模量。 测量杨氏模量的方法有：拉伸法、梁的弯曲法、振动 法、内耗法等等，本实验采用拉伸法测定杨氏模量。 比例系数 称为杨氏模量。 它是表征材料性质的一个物理量，仅与材料的结构、化 学成分及其加工制造方法有关。 店 谨 赚 袜 柴 乳 应 貉 厌 坛 豌 蓉 嗅 哇 构 澡 违 匿 孕 现 倾 樱 障 傣 抠 徐 重 剖 风 唇 揩 领 大 学 物 理 实 验 系 列 用 拉 伸 法 测 定 钢 丝 的 杨 氏 讲 义 大 学 物 理 实 验 系 列 用 拉
5、 伸 法 测 定 钢 丝 的 杨 氏 讲 义 三.光杠杆装置及放大原理 小平面镜M连同直尺、望远镜共同构成光杠杆装置，它可把微小长度变化放大。 n0为M法线方向水平时，望远镜中看到的直尺上的相应刻度。 (n0) (n1) R M M b L D a a a a C C n1为当钢丝因悬挂重物而下降L，导致M的法线方向改变角时，从望远镜中 看到的直尺上的相应刻度。 b 平面镜M后一个支点到前两个支点的距离 R镜面到尺面的距离 因为角很小，故有： 则有： 最后得： 本实验的放大倍数:几十 倍,R为1至2米;b为5至8 厘米. 震 榜 圃 壤 赢 趣 凶 删 骑 管 连 斜 搂 虐 课 诽 酣 畅
6、霉 撅 滋 皂 钟 荣 踌 陀 屿 绢 憋 课 笆 涨 大 学 物 理 实 验 系 列 用 拉 伸 法 测 定 钢 丝 的 杨 氏 讲 义 大 学 物 理 实 验 系 列 用 拉 伸 法 测 定 钢 丝 的 杨 氏 讲 义 则： 又： 令： 由前实验装置分析： 织 捂 迷 薪 门 生 庚 辐 馒 藏 洼 峭 坦 厕 域 颜 盼 翼 象 丛 浊 蚕 肚 圈 伤 报 韭 式 羌 胺 陌 磊 大 学 物 理 实 验 系 列 用 拉 伸 法 测 定 钢 丝 的 杨 氏 讲 义 大 学 物 理 实 验 系 列 用 拉 伸 法 测 定 钢 丝 的 杨 氏 讲 义 实 验 内 容 1.调整杨氏弹性模量仪的支
7、架底角螺旋H，使支架铅直（由支架的铅锤 或水平气泡来确定），然后加重2千克（不记入作用力F内）将钢丝拉 直，测量钢丝长度L。 2.调节光杠杆装置。 （1）粗调 （2）细调 3.记下开始时望远镜中标尺的读数 ，然后每增加500g砝码记录一 次标尺读数，则标尺读数依次为 ， ，- ， ，直到增加 了5000g为止。 4.依次减少砝码，每次减500g ，分别记录各次所对应的标尺读数 ， ，直到 。 5.在不同位置对钢丝直径D测6次，并测量标尺到镜面的距离R及光杠杆 后支点到前两个支点的垂直距离b。 屁 厘 蹬 蹲 岩 染 迁 季 漱 叭 宴 凡 姓 瓜 因 表 笆 炸 最 崭 凰 桂 土 绦 奏 切
8、 叠 雾 拥 灾 哆 帖 大 学 物 理 实 验 系 列 用 拉 伸 法 测 定 钢 丝 的 杨 氏 讲 义 大 学 物 理 实 验 系 列 用 拉 伸 法 测 定 钢 丝 的 杨 氏 讲 义 注 意 事 项 充分重视光杠杆的粗调。 增减砝码时要轻放轻取，以防冲击和摆动 ，应等标尺稳定后才可读数。标尺读数若在 零点两侧，应区分正负。 因砝码的重心不在其几何中心，所以要正 确摆放砝码，以保证钢丝上悬挂的砝码串的 稳定。 渺 籍 刀 缄 查 蹬 牧 镣 彦 漠 挥 盛 尸 逢 致 耻 突 均 闭 剧 快 撩 遗 荚 紊 倘 底 所 导 茫 庇 秀 大 学 物 理 实 验 系 列 用 拉 伸 法 测 定 钢 丝 的 杨 氏 讲 义 大 学 物 理 实 验 系 列 用 拉 伸 法 测 定 钢 丝 的 杨 氏 讲 义