一、实验目的
1.学会用伸长法测量金属丝的杨氏模量;
2.掌握光杠杆法测量微小伸长量的原理;
3.学会用逐差法处理实验数据;
4.学会不确定的计算方法,结果的正确表达;
5.学会实验报告的正确书写。
二、实验仪器
YWC-1杨氏弹性模量测量仪(包括望远镜、测量架、光杠杆、标尺、砝码)、钢卷尺、游标卡尺、螺旋测微器
三、实验原理
在外力作用下,固体所发生的形状变化成为形变。它可分为弹性形变和塑性形变两种。本实验中,只研究金属丝弹性形变,为此,应当控制外力的大小,以保证外力去掉后,物体能恢复原状。
最简单的形变是金属丝受到外力后的伸长和缩短。金属丝长L,截面积为S,沿长度
F
Y?L 方向施力F后,物体的伸长?L,则在金属丝的弹性限度内,有:
我们把Y称为杨氏弹性模量。
图a 光杠杆原理
如上图: ?L??tg?????x??A???L?x??A?2??A?A1?A0) ?? 2D D (
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多次测量:
四、实验步聚:
(一)仪器调整 8FLD?dx?A 2
1、杨氏弹性模量测定仪底座调节水平;
2、平面镜镜面放置与测定仪平面垂直;
3、将望远镜放置在平面镜正前方1.5-2.0m左右位置上;
4、粗调望远镜:将镜面中心、标尺零点、望远镜调节等高,望远镜上的缺口、准星对准平面镜中心,并能在望远镜外看到尺子的像;
5、调节物镜焦距能看到尺子清晰的像,调节目镜焦距能清晰的看到叉丝;
6、调节叉丝在标尺?1cm以内,并使得视差不超过半格。
(二)测量
1、计下无挂物时刻度尺的读数A0;
A0,A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7; 2、依次挂上1kg的砝码,七次,计下
''A,A,A,A,A,A,A,A1kg76542103、依次取下的砝码,七次,计下; '''''
篇七 :大学物理实验《用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量》[1]
用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量
一、 实验目的
1.学会用光杠杆法测量杨氏弹性模量;
2.掌握光杠杆法测量微小伸长量的原理;
3.学会用逐差法处理实验数据;
4.学会不确定的计算方法,结果的正确表达;
5.学会实验报告的正确书写。
二、 实验仪器
杨氏弹性模量测量仪(型号见仪器上)(包括望远镜、测量架、光杠杆、标尺、砝码)、 钢卷尺(0-200cm ,0.1 、游标卡尺(0-150mm,0.02)、螺旋测微器(0-150mm,0.01)
三、 实验原理
在外力作用下,固体所发生的形状变化成为形变。它可分为弹性形变和塑性形变两种。本实验中,只研究金属丝弹性形变,为此,应当控制外力的大小,以保证外力去掉后,物体能恢复原状。
最简单的形变是金属丝受到外力后的伸长和缩短。金属丝长L,截面积为S,沿长度方向施力F后,物体的伸长?L,则在金属丝的弹性限度内,有:
F
E? L
我们把E称为杨氏弹性模量。
如上图:
?L??tg????x?x??L???n (?n?n2?n0) ?2D?n??2??D?
F
F12?d8FLDE???2 ?Lx?dx??n?nLL
四、 实验内容
仪器调整
1. 杨氏弹性模量测定仪底座调节水平;
2. 平面镜镜面放置与测定仪平面垂直;
3. 将望远镜放置在平面镜正前方1.5-2.0m左右位置上;
4. 粗调望远镜:将镜面中心、标尺零点、望远镜调节到等高,望远镜上的缺口、
准星对准平面镜中心,并能在望远镜上方看到尺子的像;
5. 细调望远镜:调节目镜焦距能清晰的看到叉丝,并先调节物镜焦距找到平面镜,
然后继续调节物镜焦距并能看到尺子清晰的像;
6. n0一般要求调节到零刻度。
测量
7. 计下无挂物时刻度尺的读数n0;
8. 依次挂上1kg的砝码,七次,计下n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7;
篇八 :用拉伸法测金属丝的杨氏模量
用拉伸法测金属丝的杨氏模量
实验者:胡园园
实验日期:20xx年3月27日
实验目的:1、学习用拉伸法测钢丝的杨氏模量;
2、掌握光杠杆法测微小变化的原理;
3、学习用逐差法处理数据。
实验原理:1、杨氏模量
设有一根长为L,截面积为S的钢丝在外力的作用下伸长(或缩短)了ΔL; 按胡克定律:胁强(F/S)与胁变(ΔL/L)成正比
2 杨氏模量:Y=(F/S)/( ΔL/L)=(4LF)/(πΔLd)
2 单位:N/m
2、光杠杆原理
①初始状态平面镜法线ON0水平,望远镜中米尺刻度为n0;
②钢丝被拉长ΔL后,光杠杆足尖随钢丝下落,反射镜偏转α;
③有几何学原理:∠NON0=α
’∠NON0=2α
∵ΔL很小
∴α≈tanα=ΔL/b
2α≈tan2α=(n-n0)/D
∴ΔL≈[b(n-n0)]/2L=(bΔn)/2D
2∴Y=8FLD/πdbΔn
3、各项逐差法(设测8次)
为了保持多次测量的优越性,把实验数据分为两组:①n0,n1,n2,n3
②n4,n5,n6,n7
Δn1= n4-n0;Δn2=n5-n1;Δn3=n6-n2;Δn4=n7-n3
Δn=(Δn1+Δn2+Δn3+Δn4)/4
4、作图法
2 Δn=ni-n0=8FLD/πdbY=KF(K为常量)
以(ni-n0)或ni为纵坐标,F为横坐标,可得到直线图
求出K,进而求出Y。(求K不能选实验的原始数据点)
实验步骤
1、 实验装置:
2、 调整杨氏模量测量仪,使B能够自由的处于平台C的圆孔内
(1) 调整脚螺丝,使立柱垂直地面(让气泡居中)
(2) 将被测钢丝上端固定,使C与B的上端面在同一高度上
加砝码,拉直钢丝,调底部螺丝,使B与C的圆孔不卡