实验九 用伸长法测定金属丝的杨氏模量 （以及对该实验改进方案的模型元件图） 【实验目的】 用伸长法测定金属丝的杨氏模量。 学习光杠杆原理并掌握使用方法。 练习用逐差法处理数据。 【实验器材】 杨氏模量测定仪，光杠杆，尺读望远镜， ni处。由于平面镜转动 角， M1 n M2 进入望远镜的光线旋转 2角。 O n0 P 从图中看出望远镜中标尺刻 L P' A 度的变化 n＝ni－n0。 n b D tg22 图2光杠杆原理图 D 又 L tg b 由此可得到 n 2 L D b 即 L b n （2） 2D 所以望远镜中标尺读数的变化 n比钢丝伸长量 L大得多，放大了 2D/b倍。钢丝的截面积 Sd2 （d为钢丝的直径） 4 将（2）代入（1）中，最后得到： Y 8FLD （3） d 2bn 实验装置如图 3所示。 【实验步骤】 1．选取适当的仪器，测量L、D、d和b值。 测b时，将光杠杆放于平整的纸上印出刀口和后足尖的印迹， 在纸上测出后足尖到刀口线的 垂直距离即为b。 2．调节杨氏模量测定仪和尺读望远镜 用实验室准备的水平仪放置在平台上，调节支架底脚螺丝，确保平台水平。调平台的上下位置，使管制器顶部与平台的上表面共面。 A
A：钢丝悬挂端 B：钢丝 B 光杠杆 C：光杠杆 K D：凹槽 C E：钢丝夹紧端 H D I F：砝码 J E G：支架底角螺丝 F H：尺读望远镜 G I：目镜 J：物镜 图3杨氏模量测定仪原理图 K：标尺 (2)量度，注意两端点 的位置，上端起于的两个半柱的下表面，下端止于管制器的下表面。 (3)将光杠杆放置于平台上，旋松固定螺移杠杆使其前两形足尖 (或刀口)放入平台的沟槽 内，后形足尖放在管制器的槽内，再旋螺。之后再平面的仰角使面垂直，即光杠 杆面法与望大体重合， 按先粗后的原， 使其能将尺上的刻度反射到望 里，利用望上的准星瞄准光杠杆平面中的尺像。 望目看清叉，再聚焦旋可以找到尺，如果没找到尺不要急聚焦 旋，重新瞄准光杠杆平面中的尺像，重复以上。要注意：使尺的像消除差 (即眼 睛上下移，所看到的尺刻度像和叉之没有相 )。 光杠杆、望、尺整好以后，整个中防止位置。加减砝要放取避免晃 、斜，使与管制器之生摩擦，待静止后 ( 2分左右)再数。 尺眼睛正望，不得忽高忽低引起差。 3．关于Y的量： (1) 挂好金属后，加上砝托及 1～2㎏砝，将拉直。 (2) 安装尺度望并好
