杨氏模量测定思考题答案
【篇一：金属材料杨氏模量的测定实验报告】
学生物理实验报告
实验名称 金属材料杨氏模量的测定
学 院 信息技术学院 专业 医学信息工程 班级一班
报告人 学号 同组人学号 同组人 学号 同组人 学号 理论课任课教师 实验课指导教师实 验 日 期 2013年3月2日 报 告 日 期 2013年3月3日 实 验 成 绩 批 改 日 期 浙江中医药大学信息技术学院物理教研室
【篇二：杨氏模量测定实验报告】
验目的】
1. 掌握用光杠杆测量微小长度变化的原理和方法，了解其应用。 2. 掌握各种长度测量工具的选择和使用。 3. 学习用逐差法和作图法处理实验数据。 【实验仪器】
myc-1型金属丝杨氏模量测定仪（一套）、钢卷尺、米尺、螺旋测微计、重垂、砝码等。 【实验原理】 一、杨氏弹性模量 f?l （１） ?ysl 则 y? fs
（２） ?ll
比例系数y即为杨氏弹性模量。在它表征材料本身的性质，y越大的材料，要使它发生一定的相对形变所需要的单位横截面积上的作用力也越大。y的国际单位制单位为帕斯
29nmpapa卡，记为（1=1；1gpa=10pa）。
本实验测量的是钢丝的杨氏弹性模量，如果钢丝直径为d，则可得钢丝横截面积s s? ?d2 4
则（２）式可变为 y? 4fl
?d2?l （3）
尺读望远镜和光杠杆组成如图2所示的测量系统。光杠杆系统是由光杠杆镜架与尺读望远镜组成的。光杠杆结构见图2（b）所示，它实际上是附有三个尖足的平面镜。三个尖足的边线为一等腰三角形。前两足刀口与平面镜在同一平面内（平面镜俯仰方位可调），后足在前两足刀口的中垂线上。尺读望远镜由一把竖立的毫米刻度尺和在尺旁的一个望远镜组成。
1-金属丝 2-光杠杆 3-平台 4-挂钩 5-砝码 6-三角底座 7-标尺 8-望远镜
图1 杨氏模量仪示意图 （a） (b) 图2光杠杆 由图2可知 ?l b ?n tan?? d
式中，b为光杠杆常数（光杠杆后脚尖至前脚尖连线的垂直距离）； tan??
d为光杠杆镜面至尺读望远镜标尺的距离 ?l，2???n ?? b d 则 ?l? b
??n（4） 2d 2d
将（3）、（4）两式代入（2）有 y?
通过上式便可算出杨氏模量y。 8ldf
（5） ?2 ?db?n
【实验内容及步骤】 一、杨氏模量测定仪的调整
1. 调节杨氏模量测定仪三角底座上的调整螺钉，使支架、细钢丝铅直，使平台水平。 2. 将光杠杆放在平台上，两前脚放在平台前面的横槽中，后脚放在钢丝下端的夹头上适当
位置，不能与钢丝接触，不要靠着圆孔边，也不要放在夹缝中。 二、光杠杆及望远镜镜尺组的调整
1. 将望远镜放在离光杠杆镜面约为1.5-2.0m处，并使二者在同一高度。调整光杠杆镜面与
平台面垂直，望远镜成水平，并与标尺竖直，望远镜应水平对准平面镜中部。 2. 调整望远镜
(1) 移动标尺架和微调平面镜的仰角，及改变望远镜的倾角。使得通过望远镜筒上的
准心往平面镜中观察，能看到标尺的像； (2) 调整目镜至能看清镜筒中叉丝的像；
(3) 慢慢调整望远镜右侧物镜调焦旋钮直到能在望远镜中看见清晰的标尺像，并使望
远镜中的标尺刻度线的像与叉丝水平线的像重合；
(4) 消除视差。眼睛在目镜处微微上下移动，如果叉丝的像与标尺刻度线的像出现相
对位移，应重新微调目镜和物镜，直至消除为止。
3. 试加八个砝码，从望远镜中观察是否看到刻度（估计一下满负荷时标尺读数是否够用），
若无，应将刻度尺上移至能看到刻度，调好后取下砝码。 三、测量 采用等增量测量法
1. 加减砝码。先逐个加砝码，共八个。每加一个砝码(1kg)，记录一次标尺的位置ni；然后
依次减砝码，每减一个砝码，记下相应的标尺位置ni（所记ni和ni分别应为偶数个）。 2. 测钢丝原长l。用钢卷尺或米尺测出钢丝原长（两夹头之间部分）l。
3. 测钢丝直径d。在钢丝上选不同部位及方向，用螺旋测微计测出其直径d，重复测量三 次，取平均值。
4. 测量并计算d。从望远镜目镜中观察，记下分划板上的上下叉丝对应的刻度，根据望远
镜放大原理，利用上下叉丝读数之差，乘以视距常数100，即是望远镜的标尺到平面镜的往返距离，即2d。
杨氏模量测定思考题答案
