公式不显示.留邮箱,发给你. 　　测定金属的杨氏模量 　　（一）用金属丝的伸长测定杨氏模量（光杠杆法） 　　【目的要求】 　　1.用金属丝的伸长测定杨氏模量； 　　2.用光杠杆测量微小长度变化； 　　3.用逐差法、作图法及最小二乘法处理数据. 　　【仪器用具】 　　测定杨氏模量专用装置一套（包括光杠杆、砝码、镜尺组）,带有刀口的米尺,钢板尺,螺旋测径器等. 　　【仪器描述】 　　仪器装置的示意图见图3-1,它包括以下几部分： 　　（1）金属丝和支架. 　　待测的金属丝Ⅰ是一根钢丝,长约1m,上端夹紧,悬挂在支架H的顶部；下端连接一个较重的金属框架A（本实验为重锤）,它可以使金属丝维持伸直状态,同时可以用来它放光杠杆C.重锤A的下面附有砝码托盘K,可以装载数目不同的砝码,支架上还有一个能够升降的平台B,也是用来安放光杠杆的.支架H上还有一个制动装置,用它可以制动重锤A；支架H的下方安有地脚螺丝S,用来调节支架的铅直. 　　（2）光杠杆. 　　这是测量金属丝微小伸长的主要部件,它的构造如图3-2(a)所示.底板上的刀口（本实验刀口为前足尖）和后足尖构成等要三角形（见图3-2(b)）.到的垂线长度为D.底板上面安装一平面镜,平面镜与底板的角度可以调节. 　　实验时,光杠杆的后足尖放在与金属丝相连接的重锤A上,前足尖放在平台B的固定槽里. 　　实验开始时,和维持在同一水平面,平面镜与底板的角度调到. 　　（3）镜尺组. 　　它包括一把竖尺J和尺旁的望远镜G,两者固定在另一个小支架上.竖尺J与平面镜的距离约大于1m(1.30m-1.40m).望远镜水平的对准平面镜,从望远镜中可以看到由平面镜反射的竖尺的像；为了使像看到真切清楚,另备一盏专用照明灯（本实验用日光灯）来照亮竖尺.望远镜内安装有细叉丝,用于对准竖尺像上的刻度进行读数. 　　【实验原理】 　　根据胡克定律,即在弹性限度内,一根弹性棒的弹力大小和棒伸长或缩短的长度成正比：为劲度系数,与材料的几何形状和具体尺寸有关. 　　胡克定律还可以表述为下列形式： 　　（为棒的横截面积,是棒的长度）(1) 　　其中为应力,为应变,为杨氏模量,单位是. 　　杨氏模量是描述固态物质弹性性质的物理量,与物质的几何形状和具体尺寸没有关系,与材料有关.杨氏模量越大的物质越不容易发生形变. 　　当金属丝在重力作用下伸长时,光杠杆的后足也随之下降（见图3-3）,以为轴,以为半径旋转一角度,这时平面镜也同样旋转角.当角很小,即时,近似有 　　若望远镜中的叉丝原来对准竖尺上的刻度,平面镜转动后,根据光的反射定律,镜面旋转角,反射线将旋转2角.设这时叉丝对准竖尺上的新刻度为,令,则当很小,即,近似有 　　式中是由平面镜的反射面到竖尺表面的距离.由上面两式可以得到 　　（2） 　　由此可见,光杠杆的作用在于将微小的长度变化放大为竖尺上的位移,放大倍数为.将式（3-2）、（是金属丝的直径）和（为砝码质量,是当地重力加速度）带入式(1)得到 　　（3） 　　式（3）成立的条件： 　　①x09不超过弹性限度； 　　②x09角很小,即,； 　　③x09竖尺保持竖直,望远镜保持水平； 　　④x09实验开始时,和在同一水平面内,平面镜镜面在竖直面内. 　　【实验内容】 　　1.调节仪器装置 　　（1）取下光杠杆C,打开制动器,调节底角螺丝S,使支架H竖直. 　　（2）调解平台B,使光杠杆C方上去以后,和维持水平；使平面镜竖直. 　　（3）调节镜尺组.先大体上选好镜尺组的位置,使望远镜与平面镜等高,望远镜光轴水平,竖尺保持竖直. 　　（4）调节望远镜G 　　粗调：先适当挪动镜尺组和灯光,使眼睛在望远镜的上方（靠近镜筒）沿镜筒方向能从平面镜中看到明亮的竖直的像. 　　细调：先调节目镜,看清叉丝,然后调节物镜（物镜调焦）,看清竖尺的像,使叉丝与竖尺的像在同一平面上,以避免视差. 　　2.测量 　　（1）测量金属丝的伸长：用逐差法,每隔5N或1kg求得竖尺读数变化,计算出算术平均值的标准不确定度. 　　（2）用米尺测量,,值,并估计出一次测量的极限不确定度. 　　（3）用螺旋测径器测量金属丝的直径,多次测量求平均值,并计算平均值的标准不确定度. 　　确定螺旋测径器的零点读数. 　　【注意事项】 　　（1）加、减砝码要轻放轻取. 　　（2）不要用手触摸仪器的光学表面. 　　（3）测量金属丝直径时,要注意维持金属丝的平直状态,切勿将金属丝扭折. 　　【数据及数据处理】 　　1、数据表如下： 　　(1).表：的测量 　　0x091.0x098.09x098.02x098.055 　　2.550 　　1x092.0x097.78x097.33x097.555x092.690 　　2x093.0x096.89x096.90x096.895x092.675 　　3x094.0x096.22x096.15x096.185x092.585 　　4x095.0x095.52x095.49x095.505x09 　　2.620.03cm 　　5x096.0x094.89x094.84x094.865x09 　　6x097.0x094.24x094.20x094.220x09 　　7x098.0x093.60x093.60x093.600x09 　　=0.03cm 　　（2）用米尺测量,,值,并估计出一次测量的极限不确定度. 　　112.00.3cm；0.3cm0.2cm 　　124.70.5cm；0.5cm0.3cm 　　8.000.02cm.0.02cm0.01cm 　　（3）用螺旋测径器测量金属丝的直径,多次测量求平均值. 　　1x092x093x094x095x096x097x098x099x0910x09/cm 　　/cm 　　x090.0602x090.0602x090.0600x090.0603x090.0601x090.0601x090.0601x090.0600x090.0