大学物理实验-杨氏模量.ppt
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1、杨氏模量的测量,大学物理实验,内 容,实验目的,掌握用伸长法测量金属丝杨氏模量的方法理解光杠杆测量长度微小变化的原理学会用逐差法处理数据进行测量结果的不确定度分析,实验仪器,杨氏模量测定仪螺旋测微计游标卡尺米尺砝码待测金属丝,实验原理,1、杨氏模量的物理意义:描述材料抵抗形变能力的物理量,该值越大,材料越不容易变形。,式中S 为金属丝横截面积:,L为金属丝的长度,L为其受拉力F后的伸长量,杨式模量定义为:,实验原理,金属丝横截面积S:,杨式模量定义为:,式中金属丝原长L可由米尺测量,钢丝直径d可用螺旋测微仪测量,外力F可由实验中钢丝下面悬挂的砝码的重力给出,而L是一个微小长度变化量,本实验利用
2、光杠杆的光学放大作用实现对金属丝微小伸长量L 的间接测量。,d为细铁丝的直径,实验原理,2、光杠杆测量长度的微小变化:,杨氏模量测定仪:核心部件是光杠杆系统(由光杠杆镜架与望远镜组成)。,1-金属丝 2-光杠杆 3-平台 4-挂钩 5-砝码 6-三角底座 7-标尺 8-望远镜,杨氏模量仪示意图,光杠杆常数 b,光杠杆原理,光杠杆放大原理图,光杠杆放大原理图,光杠杆放大原理图,叫光杠杆放大率,光杠杆的作用在于将微小的伸长量L放大为竖尺上的位移l。,l 叫L 的光杠杆放大量,尺读望远镜组:,测量时,望远镜水平地对准光杠杆镜架上的平面反射镜,经光杠杆平面镜反射的标尺虚象又成实象于分划板上,从两条视距
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