1、楊氏模量的測定（拉伸法）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握用拉伸法測定楊氏彈性模量和用逐差法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。 2、掌握用光杠桿測微小長度變化的原理方法。 3、學(xué)習(xí)選用不同精密度的測長儀器。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Nm-2。 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；鋼絲的截面積S 也很容易測量，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L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L的。楊氏模量的測量原理圖LDb 直尺望遠(yuǎn)鏡目鏡物鏡N0N1鋼絲砝碼盤L2y

2、物鏡調(diào)節(jié)旋紐光杠桿 根據(jù)幾何關(guān)系，很容易由y可以得到L。（3）稱為光杠桿的放大率。兩個(gè)支點(diǎn)“力”點(diǎn)兩個(gè)支點(diǎn)力點(diǎn)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、螺旋測微儀等。望遠(yuǎn)鏡和直標(biāo)尺楊氏模量測定儀其它儀器和器材調(diào)節(jié)底角螺絲，使氣泡居中氣泡底角螺絲實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.調(diào)整測量系統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡鏡筒和光杠桿鏡面等高； 望遠(yuǎn)鏡上側(cè)目測平面鏡中直尺； 調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡，看清望遠(yuǎn)鏡中叉絲 及標(biāo)尺度。 直尺望遠(yuǎn)鏡目鏡物鏡鋼絲砝碼盤物鏡調(diào)節(jié)旋紐光杠桿地面移動(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

3、清望遠(yuǎn)鏡中叉絲和平面鏡中直尺刻度。準(zhǔn)星物鏡準(zhǔn)星目鏡物鏡調(diào)焦掄調(diào)節(jié)目鏡看清叉絲 調(diào)節(jié)物鏡看清標(biāo)尺刻度2.測量加上初始負(fù)載（一塊砝碼），拉直鋼絲，逐次加上一定質(zhì)量的砝碼，再逐次減去砝碼，記錄 Ni、Ni多次測量鋼絲直徑d (610次)，單次測量D、b、L。（K用游標(biāo)卡尺測量）經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，最后得到 EE。b兩個(gè)支點(diǎn)“力”點(diǎn)數(shù)據(jù)處理及誤差分析數(shù)據(jù)處理：逐差法 實(shí)驗(yàn)中m=5Kg。如果采用多次測量，以5次計(jì)算，一次加5塊，加5次，得到數(shù)據(jù)y0.y1.y2y5，取平均后得到 從上式可以看到，一方面實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)沒有得到充分的利用。另一方面，砝碼加得太多，可能會(huì)對鋼絲產(chǎn)生永久性破壞。采用逐差法就可以避免上述情況的發(fā)生 在本實(shí)驗(yàn)中，砝碼是一塊一塊加的，也不需要加7塊砝碼，只要加7塊砝碼就可以達(dá)到4次測量的效果。N0N1N3N5N7N2N4N3N2N4N6N1逐差法示意圖誤差分析：誤差傳遞 直接測量的物理量N；d；D；b；L 的誤差必然會(huì)引起楊氏模量E 的誤差。實(shí)驗(yàn)中要求計(jì)算直接測量量的標(biāo)準(zhǔn)偏差，再運(yùn)用誤差傳遞公式計(jì)算楊氏模量的標(biāo)準(zhǔn)偏差，寫出最后結(jié)EE。 d： d1、d2d10 N：N1、N2N4D；K；L 均