8講義(楊氏模量)

1、實(shí)驗(yàn)十實(shí)驗(yàn)十拉伸法測(cè)金屬楊氏模量拉伸法測(cè)金屬楊氏模量【實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介】楊氏模量是工程材料的重要參數(shù)，它是描述材料剛性特征的物理量，楊氏模量越大，材料越不易發(fā)生變形，楊氏模量可以用動(dòng)態(tài)法來(lái)測(cè)量，也可以用靜態(tài)法來(lái)測(cè)量。本實(shí)驗(yàn)采用靜態(tài)法。對(duì)于靜態(tài)法來(lái)說(shuō)，既可以用金屬絲的伸長(zhǎng)與外力的關(guān)系來(lái)測(cè)出楊氏模量，也可以用梁的彎曲與外力的關(guān)系來(lái)測(cè)量。靜態(tài)法的關(guān)鍵是要準(zhǔn)確測(cè)出試件的微小變形量。楊氏模量是重要的物理量，它是選定構(gòu)件材料的依據(jù)之一，是工程技術(shù)常

2、用參數(shù)，在工程實(shí)際中有著重要意義。托馬斯托馬斯.楊生平簡(jiǎn)介楊生平簡(jiǎn)介、托馬斯.楊生（ThomasYoung，17731829）是英國(guó)物理學(xué)家，考古學(xué)家，醫(yī)生。光的波動(dòng)說(shuō)的奠基人之一。1773年6月13日生于米爾費(fèi)頓，曾在倫敦大學(xué)、愛(ài)丁堡大學(xué)和格丁根大學(xué)學(xué)習(xí)，倫敦皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，巴黎科學(xué)院院士。1829年5月10日去世。早期提出和證明了聲波和光波的干涉現(xiàn)象（著名楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)），并用光的干涉原理解釋了牛頓環(huán)現(xiàn)象等。1807年提出了表征彈性

3、體的量——楊氏模量?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、學(xué)會(huì)測(cè)量楊氏模量的一種方法（靜態(tài)法）；2、掌握用光杠桿法測(cè)量微小長(zhǎng)度變化的原理（放大法）；3、學(xué)習(xí)用逐差法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。圖101托馬斯.楊【實(shí)驗(yàn)儀器及裝置實(shí)驗(yàn)儀器及裝置】楊氏模量測(cè)定儀、光杠桿、望遠(yuǎn)鏡標(biāo)尺組、螺旋測(cè)微器（25mm、0.01mm）、游標(biāo)卡尺（125mm、0.02mm）及鋼卷尺(2m、1mm)等L圖102望遠(yuǎn)鏡標(biāo)尺圖103楊氏模量測(cè)定儀圖104實(shí)驗(yàn)裝置放置圖bLa??tanDRRa

4、012tan??式中為光杠桿后足尖到兩前足尖連線之間的距離，為光杠桿鏡面與直尺之間的距bD離。由于角很小，，，所以消aaa?tanaa22tan?bLa??DRDRRa????012去a得(103)RDbL???2將（3）式代入（2）式得(104)RbdmgLDRbdFLDLdFLY??????222884???，為砝碼質(zhì)量。Fmg?m3、楊氏模量測(cè)定儀的調(diào)整、楊氏模量測(cè)定儀的調(diào)整(1)調(diào)節(jié)楊氏模量底座水平調(diào)節(jié)螺釘，使平臺(tái)上圓孔與金屬絲

5、圓柱形活動(dòng)夾脫離接觸，使之處于自由懸掛狀態(tài)。（2）按圖104放置好光杠桿，仔細(xì)調(diào)整光杠桿的長(zhǎng)度b，使光杠桿的兩前足放在平臺(tái)上的直線形凹槽中，后足尖搭在金屬絲活動(dòng)夾上，鏡面調(diào)豎直，再將望遠(yuǎn)鏡置于光杠桿前1～1.5m處。（3）上下調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡使之與光杠桿鏡面等高，并對(duì)著鏡面。（4）將望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)鏡面M，從望遠(yuǎn)鏡外側(cè)沿鏡筒軸線方向看到平面鏡中有標(biāo)尺的像。如未看到，應(yīng)左右移動(dòng)望遠(yuǎn)鏡并適當(dāng)改變平面鏡的仰俯角度，直至沿望遠(yuǎn)鏡外側(cè)可以直接看到標(biāo)尺像為止。

6、（5）通過(guò)望遠(yuǎn)鏡的目鏡觀察標(biāo)尺的像，如看不清楚，可以調(diào)整望遠(yuǎn)鏡的物鏡焦距旋鈕。同時(shí)進(jìn)一步調(diào)整望遠(yuǎn)鏡的位置，使望遠(yuǎn)鏡中的標(biāo)尺像接近視場(chǎng)中心，并且清晰。（6）調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡目鏡使觀察到的十字叉絲最清晰，再次調(diào)整物鏡同時(shí)要使標(biāo)尺像十分清晰。（7）觀察者眼睛上下晃動(dòng)時(shí)，從望遠(yuǎn)鏡中觀察到的標(biāo)尺刻度線像和叉絲間相對(duì)位置無(wú)偏移，即為無(wú)視差。（8）在金屬絲活動(dòng)夾下砝碼掛鉤上試加砝碼，從望遠(yuǎn)鏡中觀察標(biāo)尺像的變化情況?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求】一、一、調(diào)