大学物理实验-拉伸法测钢丝的杨氏模量(已批阅)(4 页)Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。实验题目：用拉伸法测钢丝的杨氏模量 13+39+33=85实验目的：采纳拉伸法测定杨氏模量，掌握利用光杠杆测定微小形变地方法。在数据处理中，掌握逐差法和作图法两种数据处理的方法实验仪器: 杨氏模量测量仪（包括光杠杆，砝码，望远镜，标尺），米尺，螺旋测微计。实验原理：在胡克定律成立的范围内，应力 F/S 和应变 ΔL/L 之比满足 E=（F/S）/（ΔL/L）=FL/（SΔL） 其中 E 为一常量，称为杨氏模量，其大小标志了材料的刚性。 根据上式，只要测量出 F、ΔL/L、S 就可以得到物体的杨氏模量，又因为 ΔL 很小，直接测量困难，故采纳光杠杆将其放大，从而得到 ΔL。 实验原理图如右图： 当 θ 很小时，，其中 l 是光杠杆的臂长。 由光的反射定律可以知道，镜面转过 θ，反射光线转过 2θ，而且有： 故：，即是 那么，最终也就可以用这个表达式来确定杨氏模量 E。 实验内容：1．调节仪器（1） 调节放置光杠杆的平台 F 与望远镜的相对位置，使光杠杆镜面法线与望远镜轴线大体重合。（2） 调节支架底脚螺丝，确保平台水平，调平台的上下位置，使管制器顶部与平台的上表面共面。（3） 光杠杆的调节，光杠杆和镜尺组是测量金属丝伸长量 ΔL 的关键部件。光杠杆的镜面（1）和刀口（3）应平行。使用时刀口放在平台的槽内，支脚放在管制器的槽内，刀口和支脚尖应共面。（4） 镜尺组的调节，调节望远镜、直尺和光杠杆三者之间的相对位置，使望远镜和反射镜处于同等高度，调节望远镜目镜视度圈（4），使目镜内分划板刻线（叉丝）清楚，用手轮（5）调焦，使标尺像清楚。2．测量（1） 砝码托的质量为 m0，记录望远镜中标尺的读数 r0作为钢丝的起始长度。（2） 在砝码托上逐次加 500g 砝码（可加到 3500g），观察每增加 500g 时望远镜中标尺上的读数 ri，然后再将砝码逐次减去，记下对应的读数 r’i，取两组对应数据的平均值。（3） 用米尺测量金属丝的长度 L 和平面镜与标尺之间的距离 D，以及光杠杆的臂长 。3．数据处理（1） 逐差法用螺旋测微计测金属丝直径 d，上、中、下各测 2 次，共 6 次，然后取平均值。将每隔四项相减，得到相当于每次加 2000g 的四次测量数据，如设，，和并求出平均值和误差。将测得的各量代入式（5）计算 E，并求出其误差（ΔE/E 和 ΔE），正确表...
