拉伸法测钢丝的杨氏模量（已批阅）

实验题目：用拉伸法测钢丝的杨氏模量5-

实验目的：掌握利用光杠杆测定微小形变的方法，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。

了解动能和势能的相互转化 一、力学课标重点 第二部分 力 学 1、用刻度尺测量长度、用表测量时间 2、用弹簧测力计测量力 3、用天平测量物体的质量 4、测量物体运动的速度 5、测量水平运动物体所受的滑动摩擦力 6、测量固体和液体的密度 7、探究浮力大小与哪些因素有关 8、探究杠杆的平衡条件 二、力学20个必做实验之力学 1、力学综合计算 2、测密度实验 3、浮力 4、简单机械（杠杆） 5、运动静止、参照物。设电桥初始不平衡量为10 000με，当桥臂系数为4(全桥 测量)、供桥电压采用2.5v时，按式(1)计算，△u＝50mv,第一级差分放大倍数为50，放大 后电压为2.5v，正好与调零电路范围一致。安全阀结构形式 结 构 形 式 代 号 结 构 形 式 代 号 弹簧载荷弹簧密封结构 带散热片全启式 0弹簧载荷弹簧不封闭且带扳手结构 微启式、双联阀 3 微启式 1 微启式 7 全启式 2 全启式 8 带扳手全启式 4 — — 杠杆式单杠杆 2 带控制机构全启式 6 双杠杆 4 脉 冲 式 9。

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）调节支架底脚螺丝钢丝的杨氏模量单位，确保平台水平钢丝的杨氏模量单位，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。

瞄准镜通常都会有两个镜头，一个靠近眼睛叫作目镜，另一个在对面叫作物镜，变倍瞄准镜在目镜的镜头上一般会标注刻度，以354124b为例，它的倍率为4-12，那么它上面标注的刻度则是4、5、6、7、8、9、10、11、12这些倍率的数字，首先是旋转目镜上的旋钮，进行屈光度调节，不同距离上的物体在一些倍率上，会出现事物的模糊，所以并没有什么特定的倍数就一定会让固定的目标物清晰，包括人眼对事物的辨识也会有差别，所以不同的距离，要不停的调节，直到调节到非常清晰为止，才算是最适合自己观察目标的倍率，其实像这种屈光度调节和对焦很好理解，只要不停调节到清晰的画面就算成功，重点在于机身上方和旁边的偏差、高度调节钮，位于上方的是距离补偿旋钮，位于机身一侧的则是风偏旋钮，这些算是比较专业的词语，实际上就是弹着点的上下左右通过瞄准镜的调节，因为射击的物体在空中飞行的轨迹并不是一条直线。使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90°角反射出镜筒后到达目镜。摄影仪通过精密的光设计，当操作者调节视度调节圈，首先在观察镜筒中看到清晰的“╬”标记，然后调节显微镜的调焦手轮，使眼睛从摄影仪的目镜中能观察到标本清晰的像，则在顶部暗盒夹处也必成一清晰的像。

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。