實驗4%20金屬絲楊氏模量的測定ppt

1、Shenzhen lean-sigma consultant Co., LTD 版權(quán)所有版權(quán)所有 翻版必究翻版必究1 1/41/41實驗2.4 用拉伸法測金屬絲楊氏模量大學(xué)物理實驗大學(xué)物理實驗 楊氏模量是描述固體材料彈性形變能力的一個重要物理量，是選定機(jī)械構(gòu)件材料的依據(jù)之一，是工程技術(shù)中常用的參數(shù)。 本實驗采用靜態(tài)拉伸法，用光杠桿裝置來測量微小形變，從而測定金屬絲的楊氏模量。光杠桿法的原理已被廣泛應(yīng)用在測量技術(shù)中，如沖擊電流計和光點檢流計用光杠桿法測量小角度的變化。大學(xué)物理實驗大學(xué)物理實驗【實驗?zāi)康摹?.學(xué)會用靜態(tài)拉伸法測定金屬絲的楊氏模量。2.掌握用光杠桿法測量微小伸長量的原理。3.學(xué)會用逐

2、差法處理實驗數(shù)據(jù)。【實驗儀器】楊氏模量儀、望遠(yuǎn)鏡、標(biāo)尺照明器、光杠桿、砝碼、米尺、千分尺、游標(biāo)卡尺、鋼絲。大學(xué)物理實驗大學(xué)物理實驗【實驗原理】彈性形變:外力撤除后物體能完全恢復(fù)原狀的形變。范性形變:如果加在物體上的外力過大，以致外力撤除后，物體不能完全恢復(fù)原狀，而留下剩余形變。在本實驗中，只研究彈性形變。為此，應(yīng)當(dāng)控制外力的大小，以保證此外力去除后物體能恢復(fù)原狀。大學(xué)物理實驗大學(xué)物理實驗/F SF LEL LL S E稱為楊氏模量，E的國際單位制單位是帕斯卡，記為Pa 211/PaN m9110GPaPa一些常用材料的楊氏彈性模量材料名稱鋼鐵銅鋁鉛玻璃橡膠E/GPa192-216113-157

3、73-127約70約17約55約0.0078大學(xué)物理實驗大學(xué)物理實驗M SN1Db0N02N2n O ML圖1 光杠桿圖2 光杠桿的原理圖tanLb0tan2()nONDD,2LnbD2bLnD大學(xué)物理實驗大學(xué)物理實驗【實驗內(nèi)容及步驟】1.按圖3安裝儀器后，調(diào)節(jié)三角座底部的三個調(diào)整螺絲，使平臺達(dá)到水平，望遠(yuǎn)鏡與光杠桿最短距離為1米。2.調(diào)整被測鋼絲長度，使鋼絲長度L為某一尺寸（可用米尺測量）。調(diào)整時用手拉住鋼絲上端，旋松鋼絲上夾頭，即可調(diào)整被測鋼絲的長度。3.將光杠桿放在工作平臺上，二前尖腳放在工作平臺的橫槽內(nèi)，后面的主桿尖腳放在下夾頭上，但不與鋼絲相碰。使光杠桿平面鏡與工作平臺大致垂直。4.

4、調(diào)整望遠(yuǎn)鏡及標(biāo)尺照明器的位置：首先沿鏡筒的軸線方向，通過準(zhǔn)星，觀察反射鏡內(nèi)是否有標(biāo)尺照明器的像，如果無標(biāo)尺照明器的像，則可左右移動底座，或松開手輪2調(diào)整望遠(yuǎn)鏡，直至反射鏡內(nèi)出現(xiàn)標(biāo)尺照明器的像為止。大學(xué)物理實驗大學(xué)物理實驗5.旋轉(zhuǎn)目鏡，對分劃板十字線進(jìn)行聚焦。從望遠(yuǎn)鏡內(nèi)觀察光杠桿反射鏡內(nèi)標(biāo)尺的像，調(diào)節(jié)調(diào)焦手輪，直至清楚對準(zhǔn)標(biāo)尺由光杠桿鏡面反射出的某一刻度，并在砝碼盤上放一定量的砝碼，使鋼絲自然伸直，取下砝碼，待穩(wěn)定后通過望遠(yuǎn)鏡讀出標(biāo)尺刻度值，同時記下此刻度值，為第一刻度值n0。6.按順序增加砝碼（每次增加1kg），從望遠(yuǎn)鏡中觀察標(biāo)尺刻度的變化，并依次記下相應(yīng)的刻度值。然后按相反次序?qū)㈨来a取下，記

5、錄相應(yīng)的標(biāo)尺讀數(shù)。7.取同一負(fù)荷下標(biāo)尺讀數(shù)的平均值用逐差法算出平均值用逐差法算出平均值 405162734nnnnnnnnn 大學(xué)物理實驗大學(xué)物理實驗2bLnD214Sd228FLDFLDESb nd b n大學(xué)物理實驗大學(xué)物理實驗【注意事項】1.加負(fù)荷時一定不可超過鋼絲的彈性限度（不超過儀器所備砝碼），否則上述計算公式就不成立。2.被測鋼絲長度調(diào)整好后，一定要用鎖緊螺釘將鋼絲緊固在鋼絲夾頭中，防止鋼絲偏斜與滑長。3.光杠桿主桿尖腳不能接觸鋼絲，不要靠著圓孔邊，也不要放在夾縫中。光杠桿、望遠(yuǎn)鏡標(biāo)尺調(diào)整好后，整個實驗中防止位置變動。4.保持被測鋼絲在整個實驗中處于垂直狀態(tài)，且L應(yīng)是L對應(yīng)的鋼絲長度。5.加取砝碼要輕取輕放，待鋼絲穩(wěn)定時再觀測數(shù)據(jù)。6.觀測標(biāo)尺時眼睛要正對望遠(yuǎn)鏡，不得忽高忽低引起視差。7.注意保護(hù)平面鏡和望遠(yuǎn)鏡，不能用手觸摸鏡面。8.實驗完成后，應(yīng)將砝碼取下，防止鋼絲疲勞。大學(xué)物理實驗大學(xué)物理實驗【思考題】1.本實驗中測哪幾個長度？為什么選用不同的儀器來測量？2.什么是光杠桿原理？如何用它來測量金屬絲的微小伸長量？光杠桿法有何優(yōu)點