實(shí)驗(yàn)九 用拉伸法測(cè)金屬絲的楊氏彈性模量

1、實(shí)驗(yàn)九實(shí)驗(yàn)九用拉伸法測(cè)金屬絲的楊氏彈性模量用拉伸法測(cè)金屬絲的楊氏彈性模量彈性模量是衡量材料受力后發(fā)生形變大小的重要參數(shù)之一，彈性模量越大，越不易發(fā)生形變。本實(shí)驗(yàn)采用拉伸法測(cè)量楊氏彈性模量。實(shí)驗(yàn)中，涉及到較多長(zhǎng)度量的測(cè)量，根據(jù)不同測(cè)量對(duì)象，選用不同的測(cè)量?jī)x器。本實(shí)驗(yàn)要求能通過(guò)1.掌握用光杠桿法測(cè)量微小長(zhǎng)度的原理和方法。2.用楊氏彈性模量?jī)x，掌握拉伸法測(cè)定金屬絲的楊氏彈性模量。3.學(xué)會(huì)用逐差法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?！緦?shí)驗(yàn)儀器】楊氏彈性模量?jī)x，鋼卷尺

2、，水準(zhǔn)儀，螺旋測(cè)微器?！緦?shí)驗(yàn)原理】一、拉伸法測(cè)定金屬絲的楊氏彈性模量設(shè)一粗細(xì)均勻的金屬絲長(zhǎng)為，截面積為，上端固定，下端懸掛砝碼，LS金屬絲在外力的作用下發(fā)生形變，伸長(zhǎng)。根據(jù)胡克定律，在彈性限度內(nèi)，F(xiàn)LΔ金屬絲的脅強(qiáng)和產(chǎn)生的脅變成正比。FSLL?即（91）FLESL??或（92）FLESL??式中比例系數(shù)稱為楊氏彈性模量。在國(guó)際單位制中，楊氏彈性模量的單位為E牛每平方米，記為。2??mN實(shí)驗(yàn)證明，楊氏彈性模量與外力、物體的長(zhǎng)度和截面積的大

3、小無(wú)關(guān)，F(xiàn)LS它只決定于材料的性質(zhì)。它是表征固體材料性質(zhì)的一個(gè)物理量。在式（92）的右端，和可用一般的LF、S儀器和方法測(cè)得，唯有是一個(gè)LΔ微小變化量，需用光杠桿法測(cè)量。二、光杠桿法測(cè)微小長(zhǎng)度將一平面鏡固定在形橫架上，在支架的下部安置三個(gè)尖腳就構(gòu)成一個(gè)光T杠桿，如圖91所示。性模量。楊氏彈性模量?jī)x如圖93所示，雙柱支架上裝有兩根立柱和三只底腳螺B絲，調(diào)節(jié)底腳螺絲，可以使立柱鉛直。立柱的中部有一個(gè)可以沿立柱上下移動(dòng)的平臺(tái)。待測(cè)金屬絲的上端

4、夾緊在橫梁上GL的夾子中，下端夾緊在圓柱夾具中。圓柱AD夾具穿過(guò)固定平臺(tái)中間的小孔可以上下自DG由移動(dòng)，下端系有砝碼及砝碼托。光杠桿E的主尖腳放在圓柱夾具的上端面，兩前尖M腳放在固定平臺(tái)的凹槽內(nèi)，望遠(yuǎn)鏡和標(biāo)尺GR是測(cè)量微小長(zhǎng)度變化的裝置。H【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】一、楊氏彈性模量?jī)x的調(diào)節(jié)1.將水準(zhǔn)儀放在平臺(tái)上，調(diào)節(jié)楊氏彈性G模量?jī)x雙柱支架上的底腳螺絲，使立柱鉛直。2.將光杠桿放在平臺(tái)上，兩前尖腳放在平臺(tái)的凹槽中，主桿尖腳放在圓G柱夾具的上端面上，但

5、不可與金屬絲相碰。調(diào)節(jié)平臺(tái)的上下位置，使光杠桿三尖腳位于同一水平面上。3.在砝碼托上加砝碼(此砝碼和砝碼托不計(jì)入所加外力之內(nèi))，把金kg1F屬絲拉直。并檢查圓柱夾具是否能在平臺(tái)孔中自由移動(dòng)。D4.將望遠(yuǎn)鏡和標(biāo)尺安放在距離光杠桿約1.5米處。使光杠桿鏡面與平臺(tái)面大致垂直。望遠(yuǎn)鏡筒處于水平狀態(tài)并與鏡面等高，標(biāo)尺處于鉛直狀態(tài)。5.從望遠(yuǎn)鏡筒外上方沿鏡筒軸線方向觀察平面鏡內(nèi)是否有標(biāo)尺的像。若無(wú)，則上下左右移動(dòng)望遠(yuǎn)鏡位置和微調(diào)平面鏡角度，直至在平