大学物理实验系列用拉伸法测定钢丝的杨氏讲义学习教案

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1、会计学1大学物理实验系列用拉伸大学物理实验系列用拉伸(l shn)法测定钢法测定钢丝的杨氏讲义丝的杨氏讲义第一页，共10页。第1页/共9页第二页，共10页。第2页/共9页第三页，共10页。一一. .胡克定律胡克定律 在外力作用下，固体所发生的形状变化称为形变在外力作用下，固体所发生的形状变化称为形变。形变可分为：形变可分为：弹性形变：外力撤除后，物体能完全恢复原状的形变弹性形变：外力撤除后，物体能完全恢复原状的形变。 范氏形变：外力较大，撤除后物体不能完全恢复原状范氏形变：外力较大，撤除后物体不能完全恢复原状，而留下剩余形变。，而留下剩余形变。 本实验只研究弹性形变。最简单的弹性形变是棒本实验

2、只研究弹性形变。最简单的弹性形变是棒状物体受外力后的拉长和缩短。状物体受外力后的拉长和缩短。 设物体的原长为设物体的原长为L L，横截面积为，横截面积为S S，当在长度，当在长度(chngd)(chngd)方向施加外力方向施加外力F F时，其伸长时，其伸长( (或缩短或缩短) L ) L 。 按照胡克定律，在弹性限度内，物体的协强按照胡克定律，在弹性限度内，物体的协强(F/S)(F/S)与与协变协变(L/L)(L/L)成正比。成正比。实实 验验 原原 理理第3页/共9页第四页，共10页。二二. .杨氏模量杨氏模量 条形物体（如钢丝）沿纵向的弹性模量叫杨氏条形物体（如钢丝）沿纵向的弹性模量叫杨氏

3、模量。模量。 测量测量(cling)(cling)杨氏模量的方法有：拉伸法、杨氏模量的方法有：拉伸法、梁的弯曲法、振动法、内耗法等等，本实验采用梁的弯曲法、振动法、内耗法等等，本实验采用拉伸法测定杨氏模量。拉伸法测定杨氏模量。比例系数比例系数 称为杨氏模量。称为杨氏模量。 它是表征材料性质的一个物理量，仅与材料的它是表征材料性质的一个物理量，仅与材料的结构、化学成分及其加工制造方法有关。结构、化学成分及其加工制造方法有关。LSLFLLSFE.第4页/共9页第五页，共10页。(n0)(n1)RMMbL aaaaCC n1为当钢丝因悬挂重物而下降为当钢丝因悬挂重物而下降L，导致，导致M的法线方向的

4、法线方向(fngxing)改变改变角时，从望远镜中看到的直尺上的相应刻度。角时，从望远镜中看到的直尺上的相应刻度。b 平面镜平面镜M后一个支点后一个支点(zhdin)到前两个支点到前两个支点(zhdin)的距的距离离 R镜面到尺面的距离镜面到尺面的距离 RnnRntg012a因为因为角很小，故有：角很小，故有： ;aatgaa22tg;blaRnnRn012a0122nnRbnRbL则有：则有：最后得：最后得：本实验的放大倍数本实验的放大倍数:几十倍几十倍,R为为1至至2米米;b为为5至至8厘米厘米.第5页/共9页第六页，共10页。)(2)(2.0101nnSbFRLnnRbSLFLSLFEb

5、NDRLMgNDbMgRLE228412;412DSMgF 01nnnN则：则：又：又：令：令：由前实验由前实验(shyn)装置分析：装置分析：第6页/共9页第七页，共10页。10n9n0n0n1n2n10n第7页/共9页第八页，共10页。第8页/共9页第九页，共10页。NoImage内容(nirng)总结会计学。弹性形变：外力撤除后，物体能完全恢复原状的形变。最简单的弹性形变是棒状物体受外力后的拉长和缩短。测量杨氏模量的方法有：拉伸法、梁的弯曲法、振动法、内耗法等等，本实验采用拉伸法测定杨氏模量。它是表征材料性质的一个物理量，仅与材料的结构、化学成分及其加工制造方法有关。n0为M法线方向水平时，望远镜中看到的直尺上的相应(xingyng)刻度。b 平面镜M后一个支点到前两个支点的距离。标尺读数若在零点两侧，应区分正负第十页，共10页。