实验十一 拉伸法测定金属杨氏弹性模量.ppt

关于实验十一 拉伸法测定金属杨氏弹性模量
第一页，讲稿共十六页哦
一、实验目的
1、学习利用光杠杆测定长度量微小
变化的方法。
2、学习用逐差法处理实验数据。
第二页，讲稿共十六页哦
二、原理和方法
关于实验十一 拉伸法测定金属杨氏弹性模量
第一页，讲稿共十六页哦
一、实验目的
1、学习利用光杠杆测定长度量微小
变化的方法。
2、学习用逐差法处理实验数据。
第二页，讲稿共十六页哦
二、原理和方法
一根钢丝所受的应力 和应变 成正比，可以写成
（1）
比例系数E 称为钢丝的杨氏弹性模量，-2。
第三页，讲稿共十六页哦
在实验中，F 等于砝码所受的重力；钢丝长度很容易用直尺测量；只要测得钢丝的直径d，就能很容易地计算得到钢丝的截面积S。
（2）
只有钢丝的伸长量ΔL为一个不易测量的小量，在实验中我们是采用光杠杆来测量ΔL的。
第四页，讲稿共十六页哦
杨氏模量的测量原理图
L
D
K
标尺
n0
n1
钢丝
砝码盘
ΔL
2θ
θ
N＝n1－n0
光杠杆
物镜调节旋纽
目镜
物镜
第五页，讲稿共十六页哦
根据几何关系，很容易由N＝（n1－n0）得到ΔL。
（3）
两个支点
“力”点
其中：
称为光杠杆的放大倍率
第六页，讲稿共十六页哦
将关系式（2）、（3）及F=mg 代入（1）
式，就可以得到杨氏模量的计算公式
仪器和器材
杨氏模量测定仪、光杠杆、望远镜和直标尺、米尺、游标卡尺、千分尺等。
第七页，讲稿共十六页哦
望远镜和直标尺
杨氏模量测定仪
第八页，讲稿共十六页哦
其它仪器和器材
第九页，讲稿共十六页哦
a、调节底角螺丝，使气泡居中；
气泡
底角螺丝
三、实验内容
1、调节测量系统
第十页，讲稿共十六页哦
d、望远镜镜筒和光杠杆镜面等高；
e、目视：望远镜的缺口、准星对准镜面；
f、调节望远镜，看清望远镜中叉丝及标尺。
b、砝码托盘上先挂上500g砝码，使钢丝拉直；
c、放好光杠杆，镜面尽可能垂直；
第十一页，讲稿共十六页哦
目镜
移动望远镜支架，在望远镜上侧能看到平面镜中直尺。
瞄准平面镜，调节目镜、物镜，看清望远镜中叉丝和平面镜中直尺刻度。
直尺
望远镜
物镜
钢丝
砝码盘
物镜调节旋纽
光杠杆
地面
准星
缺口
D
L
第十二页，讲稿共十六页哦
调节目镜
看清叉丝
调节物镜
看清标尺刻度
物镜
准星
目镜
物镜调焦手轮
缺口
第十三页，讲稿共十六页哦
2、测量过程：
a、以上述调节好的系统为初态，砝码质量作为0，记录此时标尺的初始读数；
b、逐步增加砝码，每次1000g，记下相应的标尺读数，直至7000g；
d、逐步减少砝码，也记录相应的标尺读数，填入表格。用逐差法计算，求出N的平均值；
c、加上一块1000g砝码，不读数。再将其取下。将此时标尺读数作为减砝码的初始读数。
第十四页，讲稿共十六页哦
e、用千分尺在钢丝不同位置测直径6次，求出平均值；
f、用米尺测出钢丝长度L和标尺到镜面距离D；
g、取下光杠杆，在白纸上印出三足位置，用游标尺测出b；
h、代入公式，求杨氏模量E。
第十五页，讲稿共十六页哦
感谢大家观看
第十六页，讲稿共十六页哦