實(shí)驗(yàn)三ccd楊氏模量測(cè)定

1、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（力學(xué)部分）如1實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三CCD楊氏模量測(cè)定楊氏模量測(cè)定[目的目的]1了解拉伸法測(cè)量金屬絲楊氏模量的原理；2學(xué)習(xí)讀數(shù)顯微鏡、CCD攝像機(jī)、調(diào)焦鏡頭的調(diào)節(jié)方法；3掌握拉伸法測(cè)量金屬絲楊氏模量的方法。[儀器和用具儀器和用具]CCD楊氏模量測(cè)量儀（WYM—1型）主體結(jié)構(gòu)，顯微鏡組，CCD攝像機(jī)，調(diào)焦鏡頭，監(jiān)視器，螺旋測(cè)微計(jì)，鋼卷尺，金屬絲等。[實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理]設(shè)金屬絲的原長為，橫截面積為，在受到沿長度方向的外力作用下伸長了，則

2、根據(jù)lSF?胡克定律有：在彈性限度內(nèi)，金屬絲的應(yīng)力與應(yīng)變成正比。寫作SFl?（3—lESF??1）上式中的比例系數(shù)E，稱為楊氏彈性模量。它的國際單位為牛頓米2，記為。2mN??設(shè)金屬絲直徑為，則，將此式代入（3—1）式可得出d241dS??（3—??24dlFE?2）上式表明，對(duì)于長度、直徑和所加外力相同的情況下，楊氏模量大的金屬絲的伸長量較ldF?小，而楊氏模量小的伸長量較大。可見，楊氏彈性模量反映出材料抵抗外力產(chǎn)生拉伸（或壓縮）?形

3、變的能力。根據(jù)（3—2）式可知，測(cè)出等號(hào)右邊的各個(gè)量，便可算出楊氏模量，其中外力、長度F和直徑均可用常用的方法和儀器測(cè)得，而對(duì)于微小的伸長量，通過顯微鏡和CCD成像系ld?統(tǒng)來記錄變化情況，并經(jīng)過監(jiān)視器顯示出來。安裝儀器(只放砝碼盤，未放砝碼)后，調(diào)節(jié)測(cè)微目鏡從顯微鏡中能清楚地看到十字叉絲，讀取與顯微鏡中標(biāo)尺橫線重合的讀數(shù)，在砝碼盤上增加砝碼之后，金屬絲伸長為，金屬絲0Am?的伸長量的表達(dá)式（3—3）0AAm???將和上式代入式（3—2

4、），可得出伸長法測(cè)金屬絲的楊氏模量的公式為mgF?E（3—4）024AAdmglEm???又設(shè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（力學(xué)部分）如3[附一附一][數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)記錄]實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三CCD楊氏模量測(cè)定楊氏模量測(cè)定專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)編組號(hào)No.：表3—1被測(cè)量金屬絲直徑d金屬絲長度l測(cè)量值（mm）（m）（cm）（m）表3—2測(cè)量值（mm）質(zhì)量（kg）第一次測(cè)量值第二次測(cè)量值第三次測(cè)量值0.500.700.901.101.301.100.900.700.50