(大学物理实验)拉伸法测杨氏模量

2020/7/25
望
杨
远
氏
镜
模
和
量
直
测
标
定
尺
仪
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其它仪器和器材
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三、实验内容
1、调节测量系统 a、调节底角螺丝，使气泡居中；
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气泡
底角螺丝
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； 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。
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钢丝
L
光杠杆
砝码盘 地面
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直尺
物镜调节旋纽 准星
移动望远镜支架， 在望远镜上侧能看到 平面镜中直尺。
缺口 目镜
物镜
望远镜
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。
D
目 镜
缺口
准 星
调节目镜 看清叉丝
物镜调焦手轮
物镜
调节物镜
看清标尺刻度
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拉伸法测量杨氏模量
hjm138@fzu.edu.cn
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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。
202ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ/7/25
杨氏模量的测量原理图
L ΔL
钢丝 θ
光杠杆 K
砝码盘
2θ
物镜
物镜调节旋纽
D
标尺 n1
N＝n1－n0
n0
目镜
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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；
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。
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；
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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。
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根据几何关系， 很容易由N＝（n1
－n0）得到ΔL。
N 2D L （3） b
其中： 2 D b
称为光杠杆的放 大倍率
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两个支点
“力” 点
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
8mgDL
E d2bN
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。