实验4%20金属丝杨氏模量的测定ppt

1、Shenzhen lean-sigma consultant Co., LTD 版权所有版权所有 翻版必究翻版必究1 1/41/41实验2.4 用拉伸法测金属丝杨氏模量大学物理实验大学物理实验 杨氏模量是描述固体材料弹性形变能力的一个重要物理量，是选定机械构件材料的依据之一，是工程技术中常用的参数。 本实验采用静态拉伸法，用光杠杆装置来测量微小形变，从而测定金属丝的杨氏模量。光杠杆法的原理已被广泛应用在测量技术中，如冲击电流计和光点检流计用光杠杆法测量小角度的变化。大学物理实验大学物理实验【实验目的】1.学会用静态拉伸法测定金属丝的杨氏模量。2.掌握用光杠杆法测量微小伸长量的原理。3.学会用逐

2、差法处理实验数据。【实验仪器】杨氏模量仪、望远镜、标尺照明器、光杠杆、砝码、米尺、千分尺、游标卡尺、钢丝。大学物理实验大学物理实验【实验原理】弹性形变:外力撤除后物体能完全恢复原状的形变。范性形变:如果加在物体上的外力过大，以致外力撤除后，物体不能完全恢复原状，而留下剩余形变。在本实验中，只研究弹性形变。为此，应当控制外力的大小，以保证此外力去除后物体能恢复原状。大学物理实验大学物理实验/F SF LEL LL S E称为杨氏模量，E的国际单位制单位是帕斯卡，记为Pa 211/PaN m9110GPaPa一些常用材料的杨氏弹性模量材料名称钢铁铜铝铅玻璃橡胶E/GPa192-216113-157

3、73-127约70约17约55约0.0078大学物理实验大学物理实验M SN1Db0N02N2n O ML图1 光杠杆图2 光杠杆的原理图tanLb0tan2()nONDD,2LnbD2bLnD大学物理实验大学物理实验【实验内容及步骤】1.按图3安装仪器后，调节三角座底部的三个调整螺丝，使平台达到水平，望远镜与光杠杆最短距离为1米。2.调整被测钢丝长度，使钢丝长度L为某一尺寸（可用米尺测量）。调整时用手拉住钢丝上端，旋松钢丝上夹头，即可调整被测钢丝的长度。3.将光杠杆放在工作平台上，二前尖脚放在工作平台的横槽内，后面的主杆尖脚放在下夹头上，但不与钢丝相碰。使光杠杆平面镜与工作平台大致垂直。4.

4、调整望远镜及标尺照明器的位置：首先沿镜筒的轴线方向，通过准星，观察反射镜内是否有标尺照明器的像，如果无标尺照明器的像，则可左右移动底座，或松开手轮2调整望远镜，直至反射镜内出现标尺照明器的像为止。大学物理实验大学物理实验5.旋转目镜，对分划板十字线进行聚焦。从望远镜内观察光杠杆反射镜内标尺的像，调节调焦手轮，直至清楚对准标尺由光杠杆镜面反射出的某一刻度，并在砝码盘上放一定量的砝码，使钢丝自然伸直，取下砝码，待稳定后通过望远镜读出标尺刻度值，同时记下此刻度值，为第一刻度值n0。6.按顺序增加砝码（每次增加1kg），从望远镜中观察标尺刻度的变化，并依次记下相应的刻度值。然后按相反次序将砝码取下，记

5、录相应的标尺读数。7.取同一负荷下标尺读数的平均值用逐差法算出平均值用逐差法算出平均值 405162734nnnnnnnnn 大学物理实验大学物理实验2bLnD214Sd228FLDFLDESb nd b n大学物理实验大学物理实验【注意事项】1.加负荷时一定不可超过钢丝的弹性限度（不超过仪器所备砝码），否则上述计算公式就不成立。2.被测钢丝长度调整好后，一定要用锁紧螺钉将钢丝紧固在钢丝夹头中，防止钢丝偏斜与滑长。3.光杠杆主杆尖脚不能接触钢丝，不要靠着圆孔边，也不要放在夹缝中。光杠杆、望远镜标尺调整好后，整个实验中防止位置变动。4.保持被测钢丝在整个实验中处于垂直状态，且L应是L对应的钢丝长度。5.加取砝码要轻取轻放，待钢丝稳定时再观测数据。6.观测标尺时眼睛要正对望远镜，不得忽高忽低引起视差。7.注意保护平面镜和望远镜，不能用手触摸镜面。8.实验完成后，应将砝码取下，防止钢丝疲劳。大学物理实验大学物理实验【思考题】1.本实验中测哪几个长度？为什么选用不同的仪器来测量？2.什么是光杠杆原理？如何用它来测量金属丝的微小伸长量？光杠杆法有何优点