杨氏模量-ly.ppt

目的,原理,仪器,步骤,报告要求,（杨氏模量）,大学物理实验,今日提问,:,1,、什么是杨氏模量？,2,、什么是光杠杆？为什么要用光杠杆放大？,3,、为什么要用逐差法处理数据？,4,、如何维护钢丝的平直状态,时使伸长部分扭折。,实验目的,1,实验仪器,2,实验原理,3,实验内容和步骤,4,报告要求,5,主,要,内,容,实验目的,掌握用伸长法测量金属丝杨氏模量的方法,理解光杠杆测量长度微小变化的原理,学会用逐差法处理数据,进行测量结果的不确定度分析,杨氏模量是,描述材料抵抗形变能力的物理量，该值越大，材料越不容易变形。是工程设计的重要参数,实验原理,:,应变,假设一根横截面积为,S,长为,L,的材料,在大小为,F,的力的拉压下,伸缩了,L,则,:,:,应力,应力和应变的比成为,杨式模量,1,、杨式模量：,本实验目标：,钢材的杨氏模量,2,、钢丝杨式模量测量方法：,实验原理,L,:,是一个微小长度变化量，本实验利用,光杠杆,的光学放大作用实现对金属丝微小伸长量,L,的间接测量。,d,为细铁丝的,直径,，可用螺旋测微仪测量,F,:,可由实验中钢丝下面悬挂的砝码,的重力给出,L,：,可由米尺测量,思考,:,为什么,d,要用,螺旋测微仪量,L,由米尺测量,?,实验原理,光杠杆常数,b,光杠杆的光学放大原理,光杠杆的光学放大原理,实验原理,D,b,L,叫光杠杆放大率,思考,:,为什么,d,要用螺旋测微仪量,L,由米尺测量,?,在传播公式中，影响比较显著,所以选择精度高的仪器,实验原理,关于仪器选择,:,砝码,卷尺,卷尺,千分尺,卡尺,米尺,测量范围,相对不却定度,尺读望远镜组：,测量时，望远镜水平地对准光杠杆镜架上的平面反射镜，经光杠杆平面镜反射的标尺虚象又成实象于分划板上，从两条视距线上可读出标尺像上的读数。,实验原理,望远镜物镜,标尺,底座,调焦守轮,目镜,实验仪器,杨氏模量测定仪,螺旋测微计,游标卡尺,米尺,砝码,待测金属丝,实验步骤,1,、调节仪器：,调节光杠杆和望远镜：,（,1,）调整望远镜水平,光杠杆平面镜竖直,（,2,）调整望远镜与光杠杆平面镜高度相同,（,3,）沿望远镜外侧边沿上方使凹口、瞄准星面镜在同一直线上，左、右移动望远镜在镜子里找到竖直尺的像,;,若找不到,可微调镜子的角度,直到找到为止。,（,4,）旋动望远镜目镜,使十字叉丝清晰,;,再旋,动聚焦手轮,直到看清竖直尺的像。,逐次加一个砝码，在望远镜中读对应标尺的位置，共,7,次；然后将所加砝码逐次去掉，并读取相应读数。,2,、记录金属丝伸长变化,实验步骤,加砝码,减砝码,平均值,1,2,3,4,平均,用差逐法计算每增减,4,个砝码，钢丝的伸长量,(2),在钢丝上选不同部位用螺旋测微计测量,d,3,、测量金属丝长度,L,、平面镜与竖尺之间的距离,D,，金属丝直径,d,，光杠杆常数,b,。,(1)用钢卷尺测量,L,和,D,(3),取下光杠杆在展开的白纸上同时按下三个尖脚的位置，用直尺作出光杠杆后脚尖到前两尖脚连线的垂线，用游标卡尺测出,b,实验步骤,1,、实验系统调好后，一旦开始测量,r,i,，在实验过程中不能对系统的任何一部分进行调整，否则，所有数据将重新再测。,2,、加减砝码时要轻拿轻放，系统稳定后才能读取刻度尺，读数过程中不要按压桌面。,3,、光杠杆后脚尖不能接触钢丝。,注意：,实验步骤,4,、注意维护钢丝的平直状态,在钢丝两端夹点外测量直径,避免伸长部分扭折。,报告要求,1,、计算杨氏模量,E,：,2,、计算,E,：,测量结果的相对不确定度,3,、规范表示测量结果,4,、回答问题,P85 14,题,一,.,二,.,Thank You!,动画、脚本设计：赵改清,课 件 制 作：赵改清,深圳大学物理教学实验实验中心,二,OO,八年三月,再见！,