拉伸法杨氏模量的测定.ppt

拉伸法杨氏模量的测量,东北大学物理实验教学中心,实验目的,1、掌握用光杠杆法测量微小伸长量的原理 和方法，并用以测定钢丝的杨氏模量；2、学会用逐差法处理实验数据；3、了解选取合理的实验条件，减少系统误差的重要意义.,实验原理,在外力作用下，固体所发生的形状变化称为形变.撤除外力后，物体能完全恢复原状的形变，称为弹性形变.设一根粗细均匀的钢丝长度为L，横截面积为S，沿长度方向受一外力F作用后，钢丝伸长了L.F/S是钢丝单位横截面积上所受的力，称为应力；L/L是钢丝的相对伸长量，称为应变.根据胡克定律，在弹性限度内，固体的应力和应变成正比，即实验证明，杨氏模量E与外力F、物体的长度L和横截面积S的大小无关，只与固体材料的性质有关。,杨氏模量仪装置图,光杠杆测量原理图,杨氏模量计算公式,放大倍数,杨氏模量仪的调整,1、调节测量架底部的调整螺钉，使立柱处于垂直状态，以保证工作平台水平；2、将反射镜放在工作平台上，两前支脚放在工作平台的沟槽中，后支脚放在卡头B的上表面上；3、调节平面镜的仰俯角，使其面法线方向大致水平.,尺读望远镜组的调整,1、外观对准.移动望远镜及标尺支架，适当调节望远镜镜筒的高度及方位，使望远镜光轴与平面镜的中心法线方向大致等高共轴.使人眼能沿镜筒的轴线方向，通过瞄准器观察到反射镜内标尺的像.如看不到标尺的像，则可左右移动底座，直到反射镜中出现标尺的像为止.2、调节望远镜.先调节望远镜的目镜，看清分划板十字线，再调节物镜，直至从望远镜中清楚地观察到反射镜内标尺的像.,其他各量的测量,1、钢丝的长度L用钢卷尺测量.2、平面镜到标尺的垂直距离d1既可以用钢卷尺测量，也可以用望远镜分划板上的一对视距丝和标尺间接测量(测量原理和方法见附录2.1).3、平面镜支架后支脚到两前支脚连线的垂直距离d2用游标卡尺测量(将3个支脚印在纸上，将两个前支脚印连线，通过后支脚印作连线的垂线，测量垂线长即可.)4、钢丝直径D用千分尺在不同位置测量5次，取平均值.,注意事项,1、调节望远镜时，要注意消除视差，即要求做到眼睛上下移动时，标尺读数相对十字叉丝无相对移动；2、加减砝码时，要轻拿轻放，待稳定后，方可读数.3、在加完6个砝码读完数据后，注意要再加一个砝码或用手轻按一下砝码后，再读n5，保证摩擦力方向一致.,数据处理,对n 的处理采用逐差法进行处理进行不确定度的计算进行百分差计算注意有效数字的保留,