楊氏模量的測量

1、楊氏模量的測量楊氏模量的測量一、教學(xué)內(nèi)容楊氏模量的測量二、教學(xué)目標(biāo)1掌握用光杠桿測量微小長度變化量的原理。2掌握望遠鏡直尺組的調(diào)節(jié)方法。3測定金屬絲的楊氏模量。4學(xué)習(xí)用逐差法處理數(shù)據(jù)。5鞏固用不確定度表示測量結(jié)果的方法。三、教學(xué)重、難點1“逐差法處理數(shù)據(jù)”是重點。2“光杠桿測量微小長度變化量的原理”是重點也是難點。3“望遠鏡直尺組的調(diào)節(jié)”是難點。四、教學(xué)時數(shù)3課時五、實驗類型綜合型實驗六、教學(xué)過程1引言2主要教學(xué)過程（1）點名，填寫實驗

2、平時成績記錄表。（5min）（2）審查學(xué)生實驗預(yù)習(xí)報告并簽字，學(xué)生針對實驗儀器預(yù)習(xí)。（10min）（3）介紹實驗儀器（5min）。（4）按照實驗步驟以提問互動的方式進行實驗。（30min）問題一：如何調(diào)節(jié)楊氏模量實驗儀？答：調(diào)節(jié)楊氏模量實驗儀的底角螺絲，使立柱鉛直（平臺水平）。檢查螺絲夾能否在平臺圓孔內(nèi)上下自由移動。在鋼絲下端托盤上加掛初始砝碼，拉直鋼絲。問題二：如何放置光杠桿？答：調(diào)節(jié)光杠桿后足固定螺絲，使前后足之間的距離適當(dāng)，后足豎

3、直向下。將光杠桿前足放在平臺的凹巢里，后足輕輕搭在平臺的螺絲夾上，后足桿和鋼絲應(yīng)在一個平面內(nèi)。調(diào)節(jié)光杠桿平面鏡傾角，使之在豎直平面內(nèi)并固定。問題三：如何進行望遠鏡直尺組的粗調(diào)？答：將望遠鏡直尺組放在離光杠桿平面鏡前1.5～2.0m處，使望遠鏡和光杠桿處于同一高度（等高）。將望遠鏡水平放置，望遠鏡軸心線和刻度尺平面豎直。調(diào)節(jié)望遠鏡的左右位置和在平面內(nèi)的方位，使沿望遠鏡鏡筒方向觀察光杠桿平面鏡面，能夠看到刻度尺的像（同軸）。問題四：如何進行

4、望遠鏡直尺組的細調(diào)？答：微調(diào)望遠鏡的方位，使刻度尺的像位于視場中央。然后調(diào)節(jié)目鏡，使十字叉絲清晰。再調(diào)物鏡，使望遠鏡視場中十字叉絲和刻度尺的像均很清晰。二、實驗內(nèi)容1儀器調(diào)節(jié)（1）調(diào)節(jié)楊氏摸量測量儀（2）調(diào)節(jié)光杠桿、望遠鏡直尺組2測量（1）測量a、記錄12個點。（2）測量l、D、d、b，分別測量五次。實驗二實驗二楊氏模量的測量楊氏模量的測量附錄：『知識回顧知識回顧』胡克（R.Hooke16351702）于1678年從實驗中總結(jié)出，對于有

5、拉伸壓縮形變的彈性體，當(dāng)應(yīng)變較小時，應(yīng)變與應(yīng)力成正比，即稱為胡克定律。因，，故胡克定律又可表示為圖111式中比例系數(shù)E稱為楊氏模量。由于為純數(shù)，故楊氏模量和應(yīng)力有相同的單位：稱為“帕斯卡”，可簡稱為“帕”，國際符號為“Pa”。楊氏模量是表征材料本身彈性的物理量，由胡克定律可知，應(yīng)力大而應(yīng)變小，楊氏模量較大；反之，楊氏模量較小。楊氏模量反映材料對于拉伸或壓縮變形的抵抗能力。對于一定的材料來說，拉伸和壓縮的楊氏模量不同，但通常二者相差不多。

6、僅當(dāng)形變很小時，應(yīng)力應(yīng)變才服從胡克定律。若應(yīng)力超過某一限度，到達一點時，撤消外力后，應(yīng)力回到零，但有剩余應(yīng)變ep，稱為塑性應(yīng)變。塑性力學(xué)便是專門研究這類現(xiàn)象惡毒。當(dāng)外力進一步增大到某一點時，會突然發(fā)生很大的形變，該點被稱為屈服點。在達到屈服點后不久，材料可能發(fā)生斷裂，在斷裂點被拉斷?！簩嶒?zāi)康膶嶒災(zāi)康摹?學(xué)會用拉伸法測量金屬絲的楊氏模量。2掌握用光杠桿裝置測量微小長度變化量的原理。3學(xué)會用逐差法處理數(shù)據(jù)。圖1121平面鏡2后足3前足『實