《大学物理实验》课件09-实验九金属丝杨氏弹性模量的测定.pptx

1、实验九 金属丝杨氏弹性模量的测定杨氏模量是表征固体力学性质的重要物理量，反应固体材料抵抗形变的能力，是工程技术中机械构件选材时的重要参数。本实验的设计巧妙之处在于：实验方法上，以对称测量法对称测量法消除系统误差的思路在其他类似的测量中极具普遍意义。实验装置上，采用光杠杆镜放大法光杠杆镜放大法。由于它的性能稳定、精度高。而且是线性放大，所以在设计各类测试仪器中得到广泛的应用。衢州学院教师教育学院物理实验中心衢州学院教师教育学院物理实验中心1人物简介英国医生、物理学家，光的波动说波动说的奠基人之一。他不仅在物理学领域领袖群英、名享世界，而且涉猎甚广，数学、语言学、动物学、埃及学他对艺术还颇有兴趣，

2、几乎会演奏当时的所有乐器。这是一个将科学和艺术并列研究、对生活充满热望的天才，可以这样说：他生命中的每一天都没有虚度。衢州学院教师教育学院物理实验中心衢州学院教师教育学院物理实验中心2托马斯托马斯杨（杨（1773177318291829）实验仪器 杨氏模量仪支架 望远镜（附照明标尺）标尺最小分度值：标尺最小分度值：1mm1mm 螺旋测微计仪器误差：仪器误差：0.004 mm0.004 mm 游标卡尺仪器误差：仪器误差：0.05mm0.05mm（2020分度）、分度）、0.02mm0.02mm（5050分度）分度）钢卷尺仪器仪器误差：误差：1.1mm1.1mm衢州学院教师教育学院物理实验中心衢州

3、学院教师教育学院物理实验中心3衢州学院教师教育学院物理实验中心衢州学院教师教育学院物理实验中心4钢丝钢丝钩码座钩码座1Kg1Kg钩码钩码光杠杆镜光杠杆镜望远镜望远镜衢州学院教师教育学院物理实验中心衢州学院教师教育学院物理实验中心5望远镜望远镜照明标尺照明标尺激光源激光源衢州学院教师教育学院物理实验中心衢州学院教师教育学院物理实验中心6和钢丝固定的和钢丝固定的圆柱形套管圆柱形套管杨氏模量仪杨氏模量仪平台横槽平台横槽 钢丝钢丝光杠杆镜的后脚一定要架在圆柱形套管上！光杠杆镜的后脚一定要架在圆柱形套管上！实验原理衢州学院教师教育学院物理实验中心衢州学院教师教育学院物理实验中心7衢州学院教师教育学院物理

4、实验中心衢州学院教师教育学院物理实验中心8本本实验实验精髓精髓：用用光杠杆放大法光杠杆放大法测测L L！衢州学院教师教育学院物理实验中心衢州学院教师教育学院物理实验中心9弹性滞后效应钢丝在受力后并不能立即伸长到应有的长度，存在着弹性滞后效应，马上测量就会引入系统误差。这种系统误差可通过对称测量对称测量的方法来消除。即通过一个个增加钩码测出各自的伸长量，接着一个个减少钩码测出各自的缩短量，然后取其平均值的办法来实现。衢州学院教师教育学院物理实验中心衢州学院教师教育学院物理实验中心10实验步骤1.仪器的调整 (1)杨氏模量仪底座的水平调节。(2)光杠杆镜位置的调节。(3)望远镜的调节（见下页）2.

5、观测钢丝下端受力时的伸长变化 记录表5-2：3.其它相关测量衢州学院教师教育学院物理实验中心衢州学院教师教育学院物理实验中心11L L0 0为钢丝上端悬挂点至为钢丝上端悬挂点至圆柱形套管上表面圆柱形套管上表面的距离。的距离。望远镜的调节激光法激光法1.开启望远镜上方的激光源;2.让经镜面反射后的激光射在标尺的中部;3.转动望远镜调焦手轮，使标尺像清晰;4.转动望远镜目镜，使十字叉丝清晰。衢州学院教师教育学院物理实验中心衢州学院教师教育学院物理实验中心12衢州学院教师教育学院物理实验中心衢州学院教师教育学院物理实验中心13目镜目镜物镜物镜调焦手轮调焦手轮十字叉丝十字叉丝标尺刻度像标尺刻度像衢州学院教师教育学院物理实验中心衢州学院教师教育学院物理实验中心14注意事项 加、减砝码时，应轻放轻拿，避免钢丝产生较大幅度振动且砝码应为缺口交叉放置。加减砝码后，要等钢丝渐趋平稳后再读数。不要用力拧动望远镜调焦旋钮和目镜。测读过程中，不能碰动望远镜及其安放的桌子，否则要重新开始测读。严禁用手直接触摸光杠杆镜的镜面，并要防止它掉地上。衢州学院教师教育学院物理实验中心衢州学院教师教育学院物理实验中心15