杨 氏 模 量 的 测发热涂料 量
【实验目的】：
1.观察金属丝的弹性形变规律，学习用静力拉伸法测杨氏模量。 2.掌握机械和光学放大原理，学会用光杠杆测微小长度变化。
3.学会用逐差法和作图法处理数据。
【实验原理】
任何物体（或材料）在外力作用下都会发生形变。当形变不超过某一限度时，撤走外力则形变随之消失，为一可逆过程，这种形变称之为弹性形变。这一极限称之为弹性极限。超过弹性极限，就会发生永久形变（亦称塑性形变），即撤除外力后形变依然存在，为不可逆过程。当外力进一步增大到某一点，会突然发生很大的形变，该点称之为屈服点。在达到屈服点后不久，材料发生断裂，于是在断裂点被拉断。
人们在研究材料的弹性性质时，希望有这样一些物理量，它们适用于各种
螺旋测微器又叫千分尺。主要是利用螺旋放大原理来测量精确到0.01的精度（即最小分度值为0.01），量程一般25 。
螺旋测微器的结构如上图所示。
光杠杆：
将光杠杆和镜尺组按实验要求放置好，即使望远镜和平面镜镜面的法线在同一水平面上，当在砝码钩上加上砝码，管制器下降一微小长度△L时，，小镜便以刀口为轴转动以角度θ。当θ很小时： θ≈tgθ=△L/1 （2）
其中之一是支脚尖到刀口的垂直距离（也叫光杠杆的臂长）。根据光的反射定律，反射角和入射角相等，帮当镜面转动θ角时，反射光线转动2θ角。
又 tg2θ≈2θ=r/D （3）
其中D为镜面到标尺的距离，b为从望远镜中观察到的标尺移动的距离。 由（2）（3）得到：△L/b=r/(2D) 即△L=r*b/(2D) (4)
合并（1）（4）得：E=2DLP/（S*/b*r） (5)
其中2D/b叫做杠杆得放大倍数。只要测量出L、D、b和d(
S=∏d2 /4)及一系列的P与 r各量之后，就可以由公式（5）确定金属丝的杨氏模量E。
【实验内容】
实验步骤：
1． 单击底座参考水平仪，调整支架底座水平
2． 调整光杠杆与标尺平行。
3． 调整望远镜，使得标尺的中心全在望远镜的视野呈清晰、大小合适的像。
4． 调节好仪器后，观察金属丝的形变量（即伸长量}
（1） 砝码托上不加砝码，砝码托的质量为P，记录望远镜中标尺的计数r作为钢丝的起始长度。
（2） 在砝码托上逐次加500克砝码（可加到3500克），观察每增加500克时望远镜中标尺上的计数r。然后再将砝码逐次送去，每次仍为500克，记下对应的计数r。取两组对应数据的平均值。实验中诮随时注意判断数据，及时发现问题，改进操作。
5 用米尺测量金属丝的长度L和平面镜与标尺之间的距离 D。再用米尺测量光杠杆的臂长1，即测量支脚尖到刀口的和垂直距离。用螺旋测微器测金属丝的直径d，求应力面积S。
6．遵照实验报告中的要求，分别用逐差法和作图法处理数据。
【数据处理】
| M(g) | r(cm) | r’(cm) | ri(cm) | Li=ri+(n+1)/2-ri(cm) | 家具附件Li(cm) |
0 | 0 | 5.00 | 5.09 | 5.05 | 4.45 | 4.45 |
1 | 500 | 6.11 | 6.19 | 6.15 |
2 | 1000 | 7.23 | 压电陶瓷换能器7.30 | 7.27 | 4.46 |
3 | 1500 | 8.37 | 8.40 | 8.39 |
4 | 2000 | 9.49 | 9.51 | 9.50 | 4.45 |
| 嫁接刀 5 | 2500 | 10.60矿物泥浆面膜 | 10.62 | 10.61 |
6 | 3000 | 11.71 | 11.72 | 11.72 | 4.44 |
7 | 3500 | 12.82 | 12.84 | 12.83 |
| | | | | | |
光杠杆臂长：b=4.06cm
标尺到平面镜的距离：D=126.50—6.50=120.00cm
金属丝的长度：L=145.81—47.99=97.82cm
金属丝的直径：d1=0.292mm d2=0.293cm d3=0.292mm
∴d＝0.292mm
E=8FDL/∏d2bLi=8*(4*0.5*9.8)*120.00*97.82/（∏*0.292*0.292*4.06*4.45）=3.80*1011N/m2
【实验结论】
本实验存在的误差：
1. 系统误差：仪器误差
2. 随机误差：
（1） 读数时产生的误差；
（2） 调节仪器时十字叉丝现直尺产生的误差；
（3） 金属丝的直径不均匀；
（4） 加减砝码后金属丝的晃动使读数不准确等。
光纤切割刀片
