杨氏模量的测定课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,杨氏模量的测定,原长为,1m,的皮筋伸长了,0.1m,原长为,1000m,的钢丝伸长了,1m,两者比较，,哪个的形变量大？,哪个的形变程度大？,【,问题讨论,】,杨氏模量的测定,物理学中，,哪个物理量描述物体形变程度的大小？,哪个物理量描述物体变形的难易程度？,【,问题讨论,】,杨氏模量的测定,【,实验预习准备,】,1,、本实验的目的是测量材料的杨氏模量,这一物理量与什么因素有关,?,2,、本实验的器材中有一关键装置：光杠杆，,该装置由哪些组成部分？简要叙述利用光杠杆,测量微小长度变化量的原理。,3,、在实验过程中如何粗调光杠杆和望远镜尺组？,4,、本试验用什么方法处理数据？,这样处理数据有何好处？,杨氏模量的测定,实验目的,实验仪器,实验原理,实验步骤,杨氏模量的测定,实 验 目 的,掌握用拉伸法测量金属丝杨氏模量的方法。,掌握用光杠杆法测量微小伸长量的原理。,学会用逐差法处理数据。,杨氏模量的测定,杨氏模量测定仪,螺旋测微计（千分尺）,游标卡尺,钢卷尺,砝码,待测金属丝,实验器材,杨氏模量测定仪,杨氏模量的测定,实验原理,S,为金属丝横截面积。,L,0,为金属丝的长度。,L,为其受拉力后的伸长量。,杨氏模量定义为：,F,本质为内力，其值等于外力大小,。,杨氏模量的测定,分组讨论,S,为金属丝横截面积。,L,0,为金属丝的长度。,L,为其受拉力后的伸长量。,杨氏模量定义为：,F,本质为内力，其值等于外力大小,。,如何获得这四个物理量的值呢？,杨氏模量测定仪,螺旋测微计（千分尺）,游标卡尺,钢卷尺,砝码,待测金属丝,实验器材,杨氏模量测定仪,螺丝,三角底座,水准仪,立柱,金属丝,横梁,夹头,平台,光杠杆,圆孔,夹头,夹头,挂钩,砝码托,砝码槽口交错放置,前足,镜架,平面镜,后足,后足尖,沟槽,底座,立柱,标尺,望远镜,目镜,物镜,调焦手轮,水平,调节,螺丝,尺 读 望 远 镜,杨氏模量,如何获得这四个物理量的值呢？,两者顶端对齐,水平,调节,螺丝,平面镜竖直,后足放置在,夹头平面上,约,11.5m,微小变化量？,平面镜向后倾斜的很小的角度,光杠杆放大原理图,光杠杆放大原理图,D,b,光杠杆放大原理图,D,b,光杠杆放大原理图,D,b,光杠杆的作用在于将微小的伸长量,L,放大为标尺上的位移 。,实验步骤,（课本,P44,二、测量）,1,、调节仪器处于备用状态：,（,1,）,调整望远镜与平面镜,高度相同，,平面镜与标尺距离为,1-1.5m,。,调整望远镜,水平,平面镜,竖直，,后足放置在夹头平面上。,两者顶端对齐,水平,调节,螺丝,平面镜竖直,后足放置在,夹头平面上,（,2,）沿,望远镜上方,使缺口、准星、平面镜中标尺的像三者在同一直线上,(,三点一线,）：左、右移动望远镜在平面镜中找到标尺的像,;,若找不到,可微调镜子的角度,直到找到为止。,三点一线,1,点,2,点,3,点,（,3,）旋动望远镜目镜,使十字叉丝清晰,;,再旋动调焦手轮,直到看清竖直尺的像。,调节目镜，看清十字叉丝,目镜,目镜,调节调焦手轮，直到看清标尺的像。,调焦手轮,读数,逐次加一个砝码，在望远镜中读出对应标尺的位置，共,10,次；然后将所加砝码逐次去掉（每次减一个），并读取相应读数。,P44,：,2-5,、观察金属丝伸长变化情况。,注意：,I,1,和,I,1,对应的都是一个砝码的读数；,I,2,和,I,2,对应的都是两个砝码的读数；,.,.,I,10,和,I,10,对应的都是十个砝码的读数；,(2),在钢丝上选不同部位用螺旋测微计测量,d,。,P44,：,6-8,、,测量金属丝长度,L,、平面镜与标尺之间的距离,D,，金属丝直径,d,以及光杠杆的数据,b,。,(1),用钢卷尺测量,L,和,D,。,(3),取下光杠杆在展开的白纸上同时按下三个尖脚的位置，用直尺作出光杠杆后脚尖到前两尖脚连线的垂线，用游标卡尺测出,b,。,S,为金属丝横截面积。,-,螺旋测微计测得直径，计算得出面积。,L,0,金属丝的长度。,-,上夹头平面到下夹头平面之间的距离，用钢卷尺测。,L,受拉力后的伸长量,-,利用,光杠杆,测得。,F,内力，其值等于外力大小,。,-,所加砝码重力大小,注意事项,2,、实验系统调好后，一旦开始测量，在实验过程中不能对系统的任何一部分进行调整，否则，所有数据将重新再测。,3,、加减砝码时要轻拿轻放，系统稳定后才能读取数据。,4,、光杠杆后足尖不能接触金属丝。,1,、如果金属丝有弯曲，可以挂上砝码拉直，但这时挂的砝码重力不计入,F,值。,注意事项,6,、注意保护实验器材，尤其是望远镜等光学,仪器。,5,、实验中注意安全，砝码不能放置到桌面上，,不能摞高。,问 题 讨 论,1,、实验系统调好开始测量后，在实验过程中能不能对系统的任何一部分进行重新调整，然后继续读数？为什么？,2,、加减砝码时为什么要轻拿轻放，等系统稳定后才能读取刻度尺的读数？,3,、光杠杆后脚尖能不能接触金属丝？为什么？,4,、若所加砝码的重量超过金属丝的弹性限度，测量结果有意义吗？为什么？,