實(shí)驗(yàn)十一拉伸法測定金屬楊氏彈性模量

實(shí)驗(yàn)十一拉伸法測定金屬楊氏彈性模量第1頁/共15頁一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、學(xué)習(xí)利用光杠桿測定長度量微小變化的方法。

2、學(xué)習(xí)用逐差法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。第2頁/共15頁二、原理和方法

一根鋼絲所受的應(yīng)力和應(yīng)變成正比，可以寫成

（1）

比例系數(shù)E稱為鋼絲的楊氏彈性模量，量綱是N.m-2。第3頁/共15頁

在實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)等于砝碼所受的重力；鋼絲長度很容易用直尺測量；只要測得鋼絲的直徑d，就能很容易地計(jì)算得到鋼絲的截面積S。

（2）

只有鋼絲的伸長量ΔL為一個(gè)不易測量的小量，在實(shí)驗(yàn)中我們是采用光杠桿來測量ΔL的。第4頁/共15頁楊氏模量的測量原理圖LDK

標(biāo)尺n0n1鋼絲砝碼盤ΔL2θθN＝n1－n0光杠桿物鏡調(diào)節(jié)旋紐目鏡物鏡第5頁/共15頁根據(jù)幾何關(guān)系，很容易由N＝（n1－n0）得到ΔL。（3）兩個(gè)支點(diǎn)“力”點(diǎn)其中：稱為光杠桿的放大倍率第6頁/共15頁將關(guān)系式（2）、（3）及F=mg

代入（1）式，就可以得到楊氏模量的計(jì)算公式儀器和器材

楊氏模量測定儀、光杠桿、望遠(yuǎn)鏡和直標(biāo)尺、米尺、游標(biāo)卡尺、千分尺等。第7頁/共15頁望遠(yuǎn)鏡和直標(biāo)尺楊氏模量測定儀第8頁/共15頁其它儀器和器材第9頁/共15頁a、調(diào)節(jié)底角螺絲，使氣泡居中；氣泡底角螺絲三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、調(diào)節(jié)測量系統(tǒng)第10頁/共15頁d、望遠(yuǎn)鏡鏡筒和光杠桿鏡面等高；e、目視：望遠(yuǎn)鏡的缺口、準(zhǔn)星對準(zhǔn)鏡面；f、調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡，看清望遠(yuǎn)鏡中叉絲及標(biāo)尺。b、砝碼托盤上先掛上500g砝碼，使鋼絲拉直；c、放好光杠桿，鏡面盡可能垂直；第11頁/共15頁目鏡移動(dòng)望遠(yuǎn)鏡支架，在望遠(yuǎn)鏡上側(cè)能看到平面鏡中直尺。瞄準(zhǔn)平面鏡，調(diào)節(jié)目鏡、物鏡，看清望遠(yuǎn)鏡中叉絲和平面鏡中直尺刻度。

直尺望遠(yuǎn)鏡物鏡鋼絲砝碼盤物鏡調(diào)節(jié)旋紐光杠桿地面準(zhǔn)星缺口DL第12頁/共15頁調(diào)節(jié)目鏡看清叉絲調(diào)節(jié)物鏡看清標(biāo)尺刻度物鏡準(zhǔn)星目鏡物鏡調(diào)焦手輪缺口第13頁/共15頁2、測量過程：a、以上述調(diào)節(jié)好的系統(tǒng)為初態(tài)，砝碼質(zhì)量作為0，記錄此時(shí)標(biāo)尺的初始讀數(shù)；b、逐步增加砝碼，每次1000g，記下相應(yīng)的標(biāo)尺讀數(shù)，直至7000g；d、逐步減少砝碼，也記錄相應(yīng)的標(biāo)尺讀數(shù)，填入表格。用逐差法計(jì)算，求出N的平均值；c、加上一塊1000g砝碼，不