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1、Company Name 杨氏弹性模量测定实验杨氏弹性模量测定实验1.1.掌握光杠杆镜尺法测量长度微小变化的掌握光杠杆镜尺法测量长度微小变化的 方方法；法；2.2.掌握根据测量精度的要求合理选择仪器的掌握根据测量精度的要求合理选择仪器的方法；方法；3.3.学习处理数据的两种方法学习处理数据的两种方法-图解法和逐差图解法和逐差法。法。实验目的实验目的Company Logod：金属丝直径金属丝直径砝码砝码m金属丝金属丝L直尺直尺l 2D KL：金属丝形变长度金属丝形变长度虎克定律：在弹性限度范围内，金属丝所受应力F/S与应变L/L成正比，即（1）Company LogoN/m2（3）将公式（将公
2、式（2）和）和F=mg；s=d2/4代入公式（代入公式（1）可得：可得：角很小，由图可得：角很小，由图可得：=tan=L/K ；2=tan 2=l/D 可导出：可导出：L=Kl/2D （2）Company Logo实验仪器实验仪器Company Logo杨氏弹性模量测定仪的调节杨氏弹性模量测定仪的调节1.将光杠杆调节测定仪支架将光杠杆调节测定仪支架螺丝使钢丝垂直螺丝使钢丝垂直2.后尖脚置于夹头上，两前后尖脚置于夹头上，两前尖脚置于平台凹槽上。尖脚置于平台凹槽上。Company Logo3.调节望远镜与光杠杆在同一高度上。杨氏弹性模量测定仪的调节杨氏弹性模量测定仪的调节Company Logo杨
3、氏弹性模量测定仪的调节杨氏弹性模量测定仪的调节4.调节望远镜位置和仰角调节螺丝，直至眼睛在望调节望远镜位置和仰角调节螺丝，直至眼睛在望远镜目镜附近能直接（不通过望远镜筒）从光杠远镜目镜附近能直接（不通过望远镜筒）从光杠杆镜面中观察到标尺像杆镜面中观察到标尺像,再将望远镜上缺口与准星再将望远镜上缺口与准星连线对准光杠杆镜面中标尺的像。连线对准光杠杆镜面中标尺的像。Company Logo5.调节望远镜目镜调焦旋钮，直至在望远镜中能调节望远镜目镜调焦旋钮，直至在望远镜中能看清叉丝。看清叉丝。金属丝金属丝杨氏弹性模量测定仪的调节杨氏弹性模量测定仪的调节Company Logo6.调节望远镜的物镜调焦
4、旋钮直至在望远镜中能看清整个调节望远镜的物镜调焦旋钮直至在望远镜中能看清整个镜面。（如果只能看到部分镜面，应调节望远镜仰角调镜面。（如果只能看到部分镜面，应调节望远镜仰角调节螺丝，直至看到整个镜面）节螺丝，直至看到整个镜面）。金属丝金属丝杨氏弹性模量测定仪的调节杨氏弹性模量测定仪的调节Company Logo7.继续调节望远镜的物镜调焦旋钮，继续调节望远镜的物镜调焦旋钮，直至在望远镜中能看清标尺中部读直至在望远镜中能看清标尺中部读数。数。8.如果只有部分标尺清楚，说明只有如果只有部分标尺清楚，说明只有部分标尺聚焦，应调节望远镜仰角部分标尺聚焦，应调节望远镜仰角调节螺丝直至视野中标尺读数完全调节
5、螺丝直至视野中标尺读数完全清楚清楚杨氏弹性模量测定仪的调节杨氏弹性模量测定仪的调节Company Logo实验内容实验内容1.在金属丝下端先挂若干砝码（在金属丝下端先挂若干砝码（1kg）。）。使金属丝完全使金属丝完全伸直（此砝码不计入所加作用力伸直（此砝码不计入所加作用力mg之内）。此时望之内）。此时望远镜读数为远镜读数为X0。2.此后每增加此后每增加1.000kg砝码，望远镜读数为砝码，望远镜读数为Xi(i=1,2,3.7)。然后将砝码逐次减少然后将砝码逐次减少1.000kg，相应望相应望远镜读数为远镜读数为Xi。取对应于同一荷重下两次读数的取对应于同一荷重下两次读数的平均值平均值Xi（Xi
6、 Xi）/2。3.用钢皮尺测量光杠杆镜面到标尺距离用钢皮尺测量光杠杆镜面到标尺距离D。4.用米尺测量金属丝上下两夹头间金属丝长度用米尺测量金属丝上下两夹头间金属丝长度L。5.用螺旋测微计测量金属丝直径用螺旋测微计测量金属丝直径d，测量测量5次取平均。次取平均。Company Logo6.用直尺测量光杠杆前尖脚到两后尖脚的连线的垂用直尺测量光杠杆前尖脚到两后尖脚的连线的垂直长度直长度K。7.用直线图解法处理实验数据，计算金属丝的杨氏用直线图解法处理实验数据，计算金属丝的杨氏弹性模量：用逐差法处理实验数据，给出金属丝弹性模量：用逐差法处理实验数据，给出金属丝杨氏弹性模量的标准形式。杨氏弹性模量的标
7、准形式。实验内容实验内容Company Logo1.000li+4 li4逐差法逐差法1.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000li+4-lili+4 lili+4 li1.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000l=(l7-l3)+(l6-l2)+(l5-l1)+(l4-l0)/Company Logo Company Logo求解UY及U rY，并给出金属丝的杨氏弹性模量Y的标准形式。UY=Y2*UrY=Y2UY=(N/M2)Company Logo数据处理数据处理图解法1.取适当比例取适当比例2.画直线或曲线时，应画直线或曲线时，应使实验点在线两侧均使实验点在线两侧均匀分布。匀分布。3.求斜率时，应在直线求斜率时，应在直线上取两点（不能取实上取两点（不能取实验数据点），相距远验数据点），相距远些，用符号标出，并些，用符号标出，并注明数据。注明数据。Company LogoCompany Name 同济大学物理系同济大学物理系普通物理实验室普通物理实验室