创新实验设计杨氏模量的测量.doc
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1、创新实验设计杨氏模量的测量 本实验就是运用三角形相似原理,把钢丝的伸长量进行放大。此方法受限制小,仪器少,操作简单,而且能准确的测出杨氏模量实验目的: 1、学会用三角形相似原理测定金属丝的杨氏模量。 2、学会多角度对实验创新。 3、学会用逐差法处理实验数据。实验仪器:杨氏模量仪、刚卷尺、水准仪、硬质米尺、游标卡尺、螺旋测微器、砝码、微型激光发射器和钢丝。实验原理:最简单的形变是棒状物体(或金属丝)受外力后的伸长与缩短。设以物体长为L,截面积为S。沿长度方向施力F后,物体的伸长(缩短)为L。比值F/S是单位面积上的作用力,称为胁强,它决定了物体的形变;比值L/L是物体的相对伸长,称为胁变,它表示
2、物体形变的大小。按照胡克定律,在物体的限度内胁强与胁变成正比,其比例系数为 Y=(FL)/(LS). Y称为杨氏模量,Y的国际单位制是帕斯卡,记为Pa(1Pa=1N/m2).根据上式,测出等号右边各量后,便可算出杨氏模量。其中,F、L和S可用一般的方法测得,唯有伸长量L的值很小,用一般工具不易测量准确。因此我们用放大法来测定伸长量L。装置原理图如右图所示: N为在米尺上的读数,L为钢丝伸长量即为OE、FB,OC为激光器的长度,OF为激光器距离米尺的距离。 AN F OLB E CN在米尺上读出,OC可以测出,根据三角形相似可以得到:AFO与OEC相似,AO/OC=AF/OE因为AF和OF已知,
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