金属材料杨氏模量的测定实验报告.docx

浙江中医药大学
学生物理实验报告
实验名称 金属材料杨氏模量的测定
学 院信息技术学院 专 业 医学信息工程 班 级 -班
报告人 学号
同组人 学号
同组人 学号
同组人 学号
理论课任课教师
实验课指导教师 观测的人位移/,这
与机械杠杆类似，所以把这种装置称为光杠杆。
将3・3式代入3・2式，并利用S=7ip2/4得
(3-4)
E _ 2DFL _ 8DFL
SKI ~ 7rp2 KI
本实验就是根据34式求出钢丝的杨氏模量E。3-4式即为利用光杠杆原理测定杨氏模量的关 系式。
读数望远镜及标尺装置如图3・5
图3-4 13镜观察像和光杠杆测虽微小伸长的原理
所示。望远镜的构造如图3・6所示， 主要由物镜、内调焦透镜、目镜和叉 丝组成。物镜将物体发出的光线会聚 成像，叉丝用作读数的标准，目镜用 来观察像和叉丝，并对像和叉丝起放 大作用。调节螺旋A,改变目镜与叉 丝之间距离，可使叉丝成像清晰。调 节安装在塑远镜筒侧面的螺旋B,改 变内调焦透镜与物镜之间的距离，可
尺成像清晰。
图3-5读数望远镜结构及标尺
1 一标尺支架锁紧旋钮
仰角微调螺钉
目镜旋钮
4一内调焦手轮
望远镜
望远镜锁紧手柄
毫米钢口尺
毫米尺支架
底座
光杠杆反射镜
实验步骤
把光杠杆放在纸上，使刀片BC和足尖A在纸上压出印痕，用细铅笔作4到BC的垂线， 用卷尺量出4到BC的距离K；
观察杨氏模量仪平台上所附的水准仪，仔细调节杨氏模量仪底座上的水平调节螺旋6,使 平台处于水平状态(即令水准仪上的气泡处于正中央)，以免夹子2在下降(或上升)时与外框发生摩 擦，保证祛码的重力完全用来拉伸钢丝。，将钢丝拉直(此重量不计 在外力F内，认为F = 0),用卷尺测出横梁夹子1上的紧固螺钉的下边缘与夹子2的上表面之间 的钢丝长度，这就是钢丝的原长度厶：再用螺旋测微计在钢丝的不同部位、不同方向测量5次直径 d求其平均值和截面积S。
把光杠杆放在平台上，转动平面镜，用目测初调节，使镜面与平台垂直。
移动望远镜，使标尺与光杠杆平面镜之间的距离约为llOcnio
调节望远镜，使其光轴成水平状态，并使镜筒与平面镜等高。然后仔细调节望远镜和平面 镜的方向，使得标尺经过平面镜反射后的像刚好处于望远镜的视场中。这一点初学者不易做到，
卜•面介绍一种简便易行的调节方法：可令眼在塑远镜目镜附近，不经过望远镜而直接观察平面镜, 如在平面镜内看不到标尺的像，可稍微转动一下平面镜，使镜面法线严格成水平状态，倘仍观察 不到，可将望远镜镜架左右稍微移动一下，总之应先用肉眼看到标尺的像，然后通过望远镜观察, 一般均能看到标尺的像。此时像可能不太清晰，无法读数，可调节塑远镜筒上的螺旋B,待标尺 上的刻度和数字均很清晰后再螺旋A，使叉丝的像也很清晰，这时标尺的像町能又较模糊，应反 复仔细地调节螺旋A、B,使标尺和叉丝的像同时清晰。
为了保证标尺的像被平面镜水平地反射到塑远镜中，应调整望远镜下面的螺旋以调 节望远镜筒的倾角，使镜筒处于水平状态。必要时还应稍微转动一下小平面镜，使落在横叉丝上 的标尺像的刻度心，大体等于望远镜镜筒处的标尺刻度。
为了消除弹性形变的滞后效应给测量带来的影响，故取相同荷重下增重和减重时