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杨氏模量实验报告

Youngsmodulusexperimentreport

(实验报告)

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单位：____________________

日期：____________________

编号：YB-BH-004587

工作报告|WorkReport

实验报告

杨氏模量实验报告

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定期地向上级或对象报告工作。报告的内容包括近一段的工作情况和下一段工作部

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杨氏模量实验报告1

【实验目的】

1.1.掌握螺旋测微器的使用方法。

2.学会用光杠杆测量微小伸长量。

3.学会用拉伸法金属丝的杨氏模量的方法。

【实验仪器】

杨氏模量测定仪(包括：拉伸仪、光杠杆、望远镜、标尺)，水准器，钢卷尺，

螺旋测微器，钢直尺。

1、金属丝与支架(装置见图1)：金属丝长约0.5米，上端被加紧在支架的上

梁上，被夹于一个圆形夹头。这圆形夹头可以在支架的下梁的圆孔内自由移动。

支架下方有三个可调支脚。这圆形的气泡水准。使用时应调节支脚。由气泡水准

判断支架是否处于垂直状态。这样才能使圆柱形夹头在下梁平台的圆孔转移动时

不受摩擦。

2、光杠杆(结构见图2)：使用时两前支脚放在支架的下梁平台三角形凹槽内，

后支脚放在圆柱形夹头上端平面上。当钢丝受到拉伸时，随着圆柱夹头下降，光

杠杆的后支脚也下降，时平面镜以两前支脚为轴旋转。

图1图2图3

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3、望远镜与标尺(装置见图3)：望远镜由物镜、目镜、十字分划板组成。使

用实现调节目镜，使看清十字分划板，在调节物镜使看清标尺。这是表明标尺通

过物镜成像在分划板平面上。由于标尺像与分划板处于同一平面，所以可以消除

读书时的视差(即消除眼睛上下移动时标尺像与十字线之间的相对位移)。标尺是

一般的米尺，但中间刻度为0。

【实验原理】

1、胡克定律和杨氏弹性模量

固体在外力作用下将发生形变，如果外力撤去后相应的形变消失，这种形变

称为弹性形变。如果外力后仍有残余形变，这种形变称为塑性形变。

应力：单位面积上所受到的力(F/S)。

应变：是指在外力作用下的相对形变(相对伸长DL/L)它反映了物体形变的大

小。

用公式表达为：(1)

2、光杠杆镜尺法测量微小长度的变化

在(1)式中，在外力的F的拉伸下，钢丝的伸长量DL是很小的量。用一般

的长度测量仪器无法测量。在本实验中采用光杠杆镜尺法。

初始时，平面镜处于垂直状态。标尺通过平面镜反射后，在望远镜中呈像。

则望远镜可以通过平面镜观察到标尺的像。望远镜中十字线处在标尺上刻度为。

当钢丝下降DL时，平面镜将转动q角。则望远镜中标尺的像也发生移动，十字

线降落在标尺的刻度为处。由于平面镜转动q角，进入望远镜的光线旋转2q

角。从图中看出望远镜中标尺刻度的变化。

因为q角很小，由上图几何关系得：

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