大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)01楊氏模量課件

楊氏模量的測(cè)量?jī)?nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)儀器2實(shí)驗(yàn)原理3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟4數(shù)據(jù)記錄和處理5實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)用靜態(tài)拉伸法測(cè)量金屬絲的楊氏模量學(xué)習(xí)和掌握運(yùn)用顯微鏡測(cè)量微小長(zhǎng)度變化的原理和方法掌握顯微鏡的調(diào)節(jié)和使用方法學(xué)會(huì)用逐差法處理數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量結(jié)果的不確定度分析實(shí)驗(yàn)儀器楊氏模量測(cè)定儀讀數(shù)顯微鏡裝置砝碼螺旋測(cè)微計(jì)米尺實(shí)驗(yàn)原理1.楊氏模量的物理意義：描述材料抵抗形變能力的物理量，該值越大，材料越不容易變形。式中S為金屬絲橫截面積L為金屬絲的長(zhǎng)度

L為其受拉力F后的伸長(zhǎng)量應(yīng)變楊氏模量定義為:應(yīng)力金屬絲橫截面積S:楊氏模量定義為:式中金屬絲原長(zhǎng)l可由米尺測(cè)量,鋼絲直徑d可用螺旋測(cè)微儀測(cè)量,外力mg可由實(shí)驗(yàn)中鋼絲下面懸掛的砝碼的重力給出,而Δl是一個(gè)微小長(zhǎng)度變化量。d為細(xì)鐵絲的直徑實(shí)驗(yàn)原理?xiàng)钍夏Ａ績(jī)x示意圖1.上梁夾板2.上梁水平調(diào)節(jié)鏍鈕3.金屬細(xì)絲4.立柱5.防擺動(dòng)裝置調(diào)節(jié)鏍鈕6.十字叉絲板7.砝碼盤(pán)8.望遠(yuǎn)鏡筒鎖緊鏍鈕9.望遠(yuǎn)鏡筒10.支架鎖緊鏍鈕11.磁性底座12.螺旋底腳實(shí)驗(yàn)原理2.顯微鏡測(cè)量微小長(zhǎng)度變化在楊氏模量實(shí)驗(yàn)測(cè)量?jī)x懸垂的金屬絲下端連著一個(gè)十字架叉絲板,用顯微鏡進(jìn)行測(cè)量時(shí),就是通過(guò)顯微鏡的刻劃板與十字叉絲的橫線的關(guān)系測(cè)出來(lái)的。1.87mm十字叉絲實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1.調(diào)節(jié)儀器：先調(diào)節(jié)底腳螺絲,使儀器底座水平,再用上梁的微調(diào)旋鈕調(diào)節(jié)夾板的水平,直到穿過(guò)夾板的細(xì)絲不靠貼小孔內(nèi)壁。然后調(diào)節(jié)下梁一側(cè)的防擺動(dòng)裝置,將兩個(gè)螺絲分別旋進(jìn)鉛直細(xì)絲下連接框兩側(cè)的“V”形槽,并與框體之間形成兩個(gè)很小的間隙,以便能夠上下自由移動(dòng),又能避免發(fā)生扭轉(zhuǎn)和擺動(dòng)現(xiàn)象。2.觀察金屬絲伸長(zhǎng)變化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟將顯微鏡筒裝到支架上,插入磁性座,緊靠定位板直邊。按顯微鏡工作距離大致確定物鏡與被測(cè)十字叉絲屏的距離之后,用眼睛對(duì)準(zhǔn)鏡筒,轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡,對(duì)分劃板調(diào)焦,然后沿定位板微移磁性座,在分劃板上找到十字叉絲像,經(jīng)磁性座升降微調(diào),使微尺分劃板的零線對(duì)準(zhǔn)十字叉絲的橫線,并微調(diào)目鏡,盡量消除視差。最后鎖住磁性底座。因顯微鏡成倒像,所以待測(cè)細(xì)絲受力伸長(zhǎng)時(shí),視場(chǎng)內(nèi)的十字叉絲向上移動(dòng)；細(xì)絲回縮時(shí),叉絲向下移動(dòng)。2.觀察金屬絲伸長(zhǎng)變化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟記下待測(cè)細(xì)絲下的砝碼盤(pán)加100g砝碼時(shí),目鏡中顯示的毫米尺在十字叉絲橫絲上的讀數(shù),以后在砝碼盤(pán)上每增加一個(gè)m=200g的砝碼,從屏上讀取一次數(shù)據(jù)。然后逐一減掉砝碼,又從屏上讀取一組數(shù)據(jù),將所得數(shù)據(jù)記錄在以下的數(shù)據(jù)表格中。次數(shù)i0123456789（g）10030050070090011001300150017001900尺像讀數(shù)mm增加砝碼減少砝碼平均值使用逐差法計(jì)算并求出平均值(2)在金屬絲上選不同部位用螺旋測(cè)微計(jì)測(cè)量d3.測(cè)量金屬絲長(zhǎng)度l，金屬絲直徑d。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟(1)用鋼卷尺測(cè)量l4、計(jì)算楊氏模量E及不確定度。5.用作圖法驗(yàn)證胡克定律。注意事項(xiàng)1.在增加砝碼的時(shí)候，應(yīng)該輕拿輕放，盡量不使金屬絲擺動(dòng)。2.注意維護(hù)金屬絲的平直狀態(tài)，在用螺旋測(cè)微計(jì)測(cè)量其直徑時(shí)勿將其扭折，如果作實(shí)驗(yàn)前發(fā)現(xiàn)金屬絲略有彎折，可在砝碼盤(pán)上先加上一定量的本底砝碼（約幾百克），使它在伸直的狀態(tài)下開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)。3.在測(cè)完上表數(shù)據(jù)后，應(yīng)先測(cè)值l，再測(cè)其它量。不確定度評(píng)定不確定度傳遞公式:質(zhì)量:金屬絲長(zhǎng)度:直徑:15經(jīng)常不斷地學(xué)習(xí),你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量StudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe寫(xiě)在最后16謝謝大