用拉伸法测定金属丝的杨氏模量天津理工大学理学院物理实验中心
用拉伸法测定金属丝的杨氏模量 天津理工大学理学院 物理实验中心
问题：1.什么是杨氏模量？2.什么是光杠杆？为什么要用光杠杆放大？3.为什么要用逐差法处理数据？
问题： 1.什么是杨氏模量？ 2. 什么是光杠杆？为什么要用光杠杆放大？ 3. 为什么要用逐差法处理数据？
实验目的实验原理目录实验仪器实验内容和步骤报告要求
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求 目录
实验目的杨氏模量是描述材料抵抗形变能力的物理量，该值越天，材料越不容易变形，是工程设计的重要参数。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
❖ 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 杨氏模量是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，是工程设计的重要参数。 实验目的
实验原理1、杨式模量：在外力F的作用下，原长L，截面积S的金属丝在弹性限度内产生形变，根据胡克定律，应力与应变成正比：FAL：应变SLEISY：杨氏模量：应力FL△LY一SALF
实验原理 1、杨式模量： Y :杨氏模量 在外力F的作用下，原长L，截面积S的金属丝在弹性 限度内产生形变，根据胡克定律，应力与应变成正比： :应力 :应变 ∆𝐿 𝐿 𝐹 𝑆 𝑌 Δ𝐿 𝐿 = 𝐹 𝑆 𝑌 = 𝐹𝐿 𝑠Δ𝐿 𝐹 Δ𝐿
实验原理2、金属丝杨氏模量的测量方法：元D2FLYSSAL4F：可由实验中钢丝下面悬挂的码的重力给出L：可由米尺测量D：为金属丝的直径，可用螺旋测微仪测量4L：是一个微小长度变化量，本实验利用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
2、金属丝杨氏模量的测量方法： 实验原理 ΔL: 是一个微小长度变化量，本实验利用光杠杆的光学放大 作用实现对金属丝微小伸长量L 的间接测量。 D：为金属丝的直径，可用螺旋测微仪测量 F : 可由实验中钢丝下面悬挂的砝码的重力给出 L：可由米尺测量 𝑌 = 𝐹𝐿 𝑠Δ𝐿 𝑠 = 𝜋𝐷 2 4
实验原理光杠杆的光学放大原理金属丝镜面光杠杆平台望远镜物镜目镜调焦手轮标尺Hhntd底座TO川
实验原理 光杠杆的光学放大原理 望远镜物镜 标尺 底座 调焦手轮 目镜
实验原理f1f3f2光杠杆常数bxnono
实验原理 b 𝑥 n0 光杠杆常数b x n0
实验原理n1n1An4no
实验原理 b 𝑥 θ θ θ θ n0 n1 ∆n ∆L n1
实验原理n1光杠杆的光学放大原理An日Ano1XAL△Ltane0=20<<50bb△n.b△LAn2xAn20二tan20二xx光杠杆的作用在于将微小的伸长量△L放大为数值尺上的位移△n
实验原理 b 𝑥 θ θ θ θ n0 n1 ∆n ∆L tan 𝜃 = Δ𝐿 𝑏 tan 2𝜃 = Δ𝑛 𝑥 2𝜃 << 5 0 𝜃 = Δ𝐿 𝑏 2𝜃 = Δ𝑛 𝑥 Δ𝐿 = Δ𝑛 ⋅ 𝑏 2𝑥 光杠杆的作用在于将微小的伸长量Δ𝐿放大为数值尺上的位移Δ𝑛 光杠杆的光学放大原理