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文档借鉴 |欢迎下载 全国中学生物理竞赛复赛实验考查 全国中学生物理竞赛复赛实验考查 实验三：测定金属的杨氏模量 一、实验目的 1. 掌握用拉伸法测定金属丝的杨氏模量； 2. 学会用光杠杆测量长度的微小变化； 3. 学会用逐差法处理数据。 二、实验仪器 杨氏模量测量仪、光杠杆、镜尺组、钢卷尺、螺旋测微计、钢直尺、砝码 三、实验原理 胡克定律指出，在弹性限度内，弹性体的应力和应变成正比。设有一根长为 L，横截面 积为 S 的钢丝，在外力 F 作用下伸长了 L ，则 F E L ； S L － 2 式中的比例系数 E 称为杨氏模量，单位为 N ·m 。设实验中所用钢丝直径为 d ，则 s d 1 2 ，将此公式代入上式整理以后得 E 4FL 2 4 d L 如上图所示： L n tan ，tan2 ，因为 0 ，所以 tan ，tan2 2 b D 2 L n b n 即： ，所以： L b D 2D 补充：统计误差（精度） ；系统误差（准度） ：测量值与真实值距离 实验六：测量空气中的声速 一、实验目的： 1、了解超声压电换能器的结构和原理，进一步掌握信号源和示波器的使用； 2、加深对驻波及波的振动合成理论的理解； 3、学习用驻波法和相位比较法测试超声波在空气中的传播速度。 二、实验仪器： 全国中学生物理竞赛复赛实验考查 第 1 页 共 24 页 第 1 页，共 24 页 文档来源于互联网 |若有侵权联系必删 文档借鉴 |欢迎下载 全国中学生物理竞赛复赛实验考查 THSS-1 型声速测试仪，低频信号发生器（带频率显示） ，示波器。 三、实验原理： v f 1. 驻波法（共振干涉法）测波速 1 2 1 1 2 当换能器 S 与 S 的表面平行时，由换能器 S 的震动产生的超声波在 S 、S 两表面之间形成 驻波，如图所示。 两相邻波节 （或波腹） 之间的距离是 。 2 由波动理论知，波腹处声压最大，转换后的电压信号也最 强，在示波器上观察到的信号振幅达到极大。 移动 S2 可在 示波器上看到信号振幅由大到小呈周期性变化。因此，只 2 要测出两相邻极大值时 S 的位置值，就可测出声波的波 长。即： L Ln 1 Ln ， 2 L 2 2. 相位比较法测波速 声波从声源经过传输媒质到