拉伸法测金属丝的弹性模量

注意事项
1. 光杠杆、望远镜和标尺所构成的光学系统一经调节 好后，在实验过程中不可再动。 2. 在加减砝码时，应轻放轻取，不让砝码挂钩发生 扭摆和震动。 3. 在望远镜中读数时，要避免视差。当视线略作上 下移动时，所看到标尺上的刻度线和叉丝之间应没有相对 的变动。如有明显的视差，可调整目镜。 4. 测量钢丝直径时应在不同位置多次测量。
F S
应力
E
L L
弹性 模量
应变
本实验要测出在不同外力F作用下钢丝的伸长△L，从而验证虎克 定律△L与F的线性关系，并 由F, △L, S, L算出钢丝的弹性模量E．

实验装置示意图
E FL S L
金属丝
加放砝码可使金属丝产生形变，
F、S、L
可使用基本测量仪器测得。
砝码 L是微小形变，通过光杠杆法测量。

实验内容及调节方法
1.调节仪器水平，在望远镜中找到标尺的像。 光杠杆及望远镜的调节方法 （1）外观对准——调节光杠杆与望远镜、标尺中部在同一高 度上。 （2）镜外找像——缺口、准星、平面镜中标尺像．三者在一 条水平线上。 （3）镜内找像 ——先调节目镜使叉丝清晰，再调节调焦钮 看清标尺像，直到无视差为准。 （4）细调对零——或对准标尺像零刻线附近的任一刻度线， 并记录读数n 。 2.测量：采用等增量测量法。 （1）将依次增减砝码的读数记入表格中。 （2）将相关长度量L、B、b等的测量数据记入表格。
L b
n B
角很小
L b
则金属丝的长度变化为：
上两式可近似为：

, 2
b 2B
n B
L
B
弹性模量的计算公式
8mgLB
E
d bn
2
B——镜面到标尺的距离； b——杠杆常数； L——钢丝原长； d——钢丝直径； △n——标尺读数差值； △m——与△ｎ相应的砝码增重； ｇ——重力加速度．
拉伸法测金属丝的弹性模量

实验目的
1. 学会测量弹性模量的一种方法。 ２. 掌握用光杠杆法测量微小伸长量的原理。 ３. 学会用逐差法处理数据。

实验原理
弹性模量是弹性材料的一种力学性质，是描述固体材 料抵抗形变能力的重要物理量。 根据虎克定律，在弹性限度内每单位面积上所受力， 与单位长度的伸长成正比，即

实验仪器
光杠杆法测量微小长度
光杠杆法是一种利用光学原理把微小长度的变化加以放 大后，再进行测量的方法。
圆柱体
光杠杆
增（减）砝码时，金属丝将伸长（或缩短）L ，光杠 杆的后足尖也随着圆柱体C一道下降（或上升）L。光杠 杆镜面转过α 角，平面镜法线也转过相同角度。
tan
tan 2
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