实验报告杨氏模量测量.docx
《实验报告杨氏模量测量.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验报告杨氏模量测量.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
实验报告杨氏模量测量
实验报告-杨氏模量测量
LT
使得钢丝原长为
时，从一个调节好的位于图右侧的望远镜看M镜中标尺像的读数为
；而钢丝受力伸长后，光杠杆镜的位置变为虚线所示，此时从望远镜上看到的标尺像的读数变为
。
这样，钢丝的微小伸长量
，对应光杠杆镜的角度变化量
，而对应的光杠杆镜中标尺读数变化则为
。
由光路可逆可以得知，
对光杠杆镜的张角应为
。
从图中用几何方法可以得出：
（1）
（2）
将
（1）式和
（2）式联列后得：
（3）
考虑到
，
所以：
这种测量方法被称为放大法。
由于该方法具有性能稳定、精度高，而且是线性放大等优点，所以在设计各类测试仪器中有着广泛的应用。
【实验内容】
1.2kg砝码盘挂在钢丝下端钢丝拉直，调节杨氏模量仪底盘下面的3个底脚螺丝，同时观察放在平台上的水准尺，直至中间平台处于水平状态为止。
2.调节光杠杆镜位置。
将光杆镜放在平台上，两前脚放在平台横槽内，后脚放在固定钢丝下端圆柱形套管上（注意一定要放在金属套管的边上，不能放在缺口的位置），并使光杠杆镜镜面基本垂直或稍有俯角，如图所示。
3.望远镜调节。
将望远镜置于距光杆镜1m左右处，松开望远镜固定螺钉，上下移动使得望远镜和光杠杆镜的镜面基本等高。
从望远镜筒上方沿镜筒轴线瞄准光杠杆镜面，移动望远镜固定架位置，直至可以看到光杠杆镜中标尺的像。
然后再从目镜观察，先调节目镜使十字叉丝清晰，最后缓缓旋转调焦手轮，使物镜在镜筒内伸缩，直至从望远镜里可以看到清晰的标尺刻度为止。
4.观测伸长变化。
从不挂砝码开始，一次按等时间间隔2min，递加2kg砝码，记下望远镜上看到的标尺像的读数变为
，直至10kg，紧接着再依次撤掉2kg砝码，记下望远镜上看到的标尺像的读数变为
，这是钢丝收缩过程中的读数变化。
注意：
加、减砝码时，应轻放轻拿，避免钢丝产生较大幅度振动。
加（或减）砝码后，钢丝会有一个伸缩的微振动，要等钢丝渐趋平稳后再读数。
5.测量光杠杆镜前后脚距离
。
把光杠杆镜的三只脚在白纸上压出凹痕，用尺画出两前脚的连线，再用游标卡尺量出后脚到该连线的垂直距离
6.测量钢丝直径
。
用螺旋测微计在钢丝的不同部位测6次，取其平均值。
测量时每次都要注意记下数据，螺旋测微计的零位误差。
7.测量光杠杆镜镜面到望远镜附标尺的距离
。
用钢卷尺量出光杠杆镜镜面到望远镜附标尺的距离，测量1次。
8.用米尺测量钢丝原长
，测量1次。
【实验数据】
单位制：
mm，零点读数D0=0；
0.9
0.0016
1
0
100.0
99.0
99.5
40.5
0.5
6
0.502
0.0007
2
2
87.0
86.0
86.5
0.500
3
4
73.0
72.0
72.5
41.3
1.2
6
0.502
0.0018
4
6
60.2
57.9
59.1
0.502
5
8
46.4
44.0
45.2
39.5
0.28
6
0.501
0.0006
6
10
33.0
33.0
33.0
0.498
平均
40.4
1.2
平均
0.5008
0.0019
1090
73.28
802
2
0.02
1
176000（
）=
6000（
）=
升级会员 