- 84 - 84实验六 杨氏模量测定 1、 拉 伸 法 测 量 金 属 丝 杨 氏 弹 性 模 量 一 、 实 验 目 的 1． 掌 握 用 光 杠 杆 测 量 微 小 长 度 的 原 理 和 方 法 ， 测 量 金 属 丝 的 杨 氏 模 量 。 2． 训 练 正 确 调 整 测 量 系 统 的 能 力 。 3． 学 习 一 种 处 理 实 验 数 据 的 方 法 — — 逐 差 法 。 二 、 实 验 原 理 1. 杨 氏 模 量 固 体 在 外 力 作 用 下 都 会 发 生 形 变 ， 同 外 力 与 形 变 相 关 的 两 个 物 理 量 应 力 与 应 变 之 间的 关 系 一 般 较 为 复 杂 。 由 胡 克 定 律 可 知 ， 在 弹 性 限 度 内 ， 钢 丝 的 应 力 与 应 变 成 正 比 ， 比例 系 数 Y 称 为 杨 氏 模 量 ； 杨 氏 模 量 描 述 材 料 抵 抗 弹 性 形 变 能 力 的 大 小 ， 与 材 料 的 结 构 、化 学 成 分 及 制 造 方 法 有 关 。 杨 氏 模 量 是 工 程 技 术 中 常 用 的 力 学 参 数 。 设 有 一 根 长 为L，横 截 面 积 为 S 的 钢 丝 ， 在 轴 向 力 F 的 作 用 下 ， 形 变 是 轴 向 伸 缩， 且为 △L,在 弹 性 限 度 内 ，胁强F S 和 胁变L LΔ成 正 比 ， 既 FYSLLΔ= （1） 式中 比 例 系 数Y 称 为 该固 体 的 杨 氏 模 量 。 在 国际单位中 ， 它的 单位是 牛顿/， 记为。是 用 一 般 长 度 量 具不易测 准的 微 小 量 ， 本实 验 用 光 杠 杆 法 对其进行测 量 。 2米2−NmLΔ设 实 验 中 所用 钢 丝 直径为 d， 则241dSπ=， 将 此 公 式代 入 上 式整 理 以 后 得 24FLYdLπ=Δ （2） 上 式表 明 ， 对于 长 度 L， 直径d 和 所加 外 力 F 相 同 的 情 况 下 ， 杨 氏 模 量 Y 大 的 金 属 丝 的伸 长 量LΔ小 。 因 而 ， 杨 氏 模 量 表 达 了 金 属 材 料 抵 抗 外 力 产 生 拉 伸 (或 压 缩)形 变 的 能 力 。 2.光 杠 杆 原 理 如 图 1， 光 杠 杆 是 一 个 支 架 ， 前 两 脚 与 镜 面 平 行， 后 脚 会 随 金 属 丝 的...
