杨氏模量的测量,杨氏模量的测定

任何物体在外力作用下都会发生形变，当形变不超过某一限度时，撤走外力之后，形变能随之消失，这种形变称为弹性形变。如果外力较大，当它的作用停止时，所引起的形变并不完全消失，而有剩余形变，这称为塑性形变。发生弹性形变时，物体内部产生恢复原状的内应力。弹性模量是反映材料形变与内应力关系的物理量，是工程技术中常用的参数之一。-杨氏模量的测定
　　
　　【实验目的】
　　
　　(1)学会用光杠杆放大法测量微小长度的变化量。
　　
　　(2)学习测定金属丝杨氏弹性模量的一种方法。
　　
　　(3)学习用逐差法处理数据。
　　
　　【实验仪器】
　　
　　杨氏弹性模量测量仪支架、光杠杆、祛码、千分尺、钢卷尺、标尺等。
　　
　　【实验原理】
　　
　　在形变中，最简单的形变是柱状物体受外力作用时的伸长或缩短形变。
　　
　　【实验内容】
　　
　　1.杨氏模量仪的调整
　　
　　(1)调节杨氏模量仪三角底座上的调整螺丝，使立柱铅直。
　　
　　(2)将光杠杆放在平台上，两前足放在平台前面的横槽内，后足放在活动金属丝夹具上，但不可与金属丝相碰。调整平台的上下位置，使光杠杆前后足位于同一水平面上。
　　
　　(3)在祛码托上加1-2kg砝码，把金属丝拉直，检查金属丝夹具能否在平台的孔中上下自由地滑动。-杨氏模量的测定-
　　
　　2.光杠杆及望远镜尺组的调节
　　
　　(1)外观对准。将望远镜和标尺放在离光杠杆镜面约为1.5-2.0m处，并使二者在同一高度。调整光杠杆镜面与平台面垂直.望远镜成水平，并与标尺垂直.
　　
　　(2)镜外找像。从望远镜上方观察光杠杆镜面，应看到镜面中有标尺的像。若没有标尺的像，可左右移动望远镜尺组或微调光杠杆镜面的垂直程度，直到能观察到标尺像为止。只有这时，来自标尺的人射光才能经平面镜反射到望远镜内。
　　
　　(3)镜内找像。先调望远镜目镜，看清叉丝后，再慢慢调节物镜，直到看清标尺上的刻度。
　　
　　(4)细调对零。观察到标尺像和刻度后，再仔细地调节目镜和物镜，使既能看清叉丝又能看清标尺像，且没有视差。最后仔细调整光杠杆镜面和望远镜的角度，观察清楚标尺零刻度附近刻度的像。
　　
　　3.测量
　　
　　采用等增量测量法。
　　
　　(1)首先记下望远镜中尺像的初读数及每增重1kg后的读数，共7次。
　　
　　(2)再将所加的7kg缺码依次减少1kg，并记下每次相应的尺像读数。注意加减硅码时勿使祛码托振动和摆动，并将祛码缺口交叉放置，以免掉下。
　　
　　(3)用钢卷尺测量光杠杆镜面到标尺的距离R和金属丝的长度L。
　　
　　(4)将光杠杆的三个足放在纸上，轻轻压一下，便得出三点的准确位置，然后在纸上将前面两足尖连起来，后足尖到这条连线的垂直距离便是D，用钢板尺测出D。
　　
　　(5)用螺旋测微器测量金属丝的直径d，要选择金属丝的上、中、下三处来测，每处都要在相互垂直的方向上各测一次，共六次，求其平均值。