北航研究性报告拉伸法测量钢丝弹性模量实验1 - 实验设计.docx

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节光杠杆的快速调节方法，通过这个方法，可以在较短时间内调节好光杠杆，加快实验速度。同时教师也可以利用H、b各一次，测量钢丝直径D

节光杠杆的快速调节方法，通过这个方法，可以在较短时间内调节好光杠杆，加快实验速度。同时教师也可以利用

H、b各一次，测量钢丝直径D若干次。五、数据记录与处理数据记录钢丝长度L=89.52cm平面镜到标尺

有较大误差。桌子的微小振动经仪器放大作用产生较大的读数误差。测量细钢丝长度时，由于仪器限制，不能准确

基础物理实验研究性报告

拉伸法测量钢丝弹性模量---用左右调节调节光杠杆

2015年12月

远镜与光杠杆反射镜等高,然后把望远镜光轴调节到和光杠杆镜面法线大致水平,将眼睛从望远镜外沿着准星方向定角度，不是完全垂直于尺面并且平行于地面，目测读数也会产生较大误差。七、讨论精品--本文提供了一个调节光杠杆的快速调节方法，通过这个方法，可以在较短时间内调节好光杠杆，加快实验速度。同时教师也可以利用方向不变，故平面镜旋转θ，入精品--钢卷尺、游标卡尺、螺旋测微器。四、主要步骤调整测量系统①首先使望2

远镜与光杠杆反射镜等高,然后把望远镜光轴调节到和光杠杆镜面法线大致水平,将眼睛从望远镜外沿着准星方向

定角度，不是完全垂直于尺面并且平行于地面，目测读数也会产生较大误差。七、讨论精品--本文提供了一个调

节光杠杆的快速调节方法，通过这个方法，可以在较短时间内调节好光杠杆，加快实验速度。同时教师也可以利用

方向不变，故平面镜旋转θ，入精品--钢卷尺、游标卡尺、螺旋测微器。四、主要步骤调整测量系统①首先使望

2、开始时，标尺读数为r0

2ii0

标尺示数为r，放大后c=r-r

，产生微小偏转角，此时读到的

(1)，其中b为光杠杆

，当后足下降

，则

一、摘要

在本实验中我们需要使用光杠杆来测量钢丝受力拉伸时的伸长量，以此数据计算钢弹性模量。然而在这个实验中光杠杆的调节是最重要的一环。我们调节时候多注重光杠杆的上下调节而忽视了左右调节。本文通过探讨光杠杆的左右调节来寻找一种快速调节光杠杆的方法。

二、实验原理

1

1、一条各向同性的金属丝，原长为L，截面积为A，在外力F作用下伸长。

在平衡状态时，忽视金属丝重力，则丝中任意界面上，恢复力必与外力

相等。在弹性限度内，由胡克定律知应力

相等。在弹性限度内，由胡克定律知应力与应变成正比，即

。

。E为该金属的弹性模量，其中E与外力F、金属丝长度L，金属

丝截面积A均无关，取决于材料性质。若金属丝为圆柱形，直径为D，

金属丝上作用拉力为

金属丝上作用拉力为F，则,其中F，L，D可用一般

方法测量。测量难点：

方法测量。测量难点：很小，不易测出。

前后足垂直距离。由于经光杠杆反射光线方向不变，故平面镜旋转θ，入

射到光杠杆的光线方向偏转

射到光杠杆的光线方向偏转，由于极小，也极小，故,故

,

,所以，

(2)。

联立

联立(1)(2)

H=0.5cm,Δb=0.02cm。D的不确定度

H=0.5cm,Δb=0.02cm。D的不确定度:C的不确定度：精品--计算E的不确定度：将E公式两

远镜与光杠杆反射镜等高,然后把望远镜光轴调节到和光杠杆镜面法线大致水平,将眼睛从望远镜外沿着准星方向

上下位置调节的过程中,同时也对望远镜进行左右位置的调节。I.左右转动望远镜,当标尺像处于望远镜的视场

有较大误差。桌子的微小振动经仪器放大作用产生较大的读数误差。测量细钢丝长度时，由于仪器限制，不能准确

三、

三、实验仪器

（钢丝、光杠杆、望远镜、标尺及拉力测量装置）——弹性模量测定仪、

钢卷尺、游标卡尺、螺旋测微器。

四、主要步骤

1、调整测量系统

①首先使望远镜与光杠杆反射镜等高,然后把望远镜光轴调节到和光杠杆镜面法线大致水平,将眼睛从望远镜外沿着准星方向观测反射镜中是否有标尺的像,若没有,可以把望远镜镜筒上下转动去寻找标尺的像,当标尺的像出现在反射镜中,微调光杠杆镜面,使人眼能看到标尺零刻度线位置。当望远镜低于光杠杆水平轴线时,可以微微向上转动望远镜的镜筒。当望远镜镜筒高于光杠杆水平轴线时,可以微微向下转动望远镜的镜筒。

以上调节过程中忽略了望远镜和标尺以及光杠杆平面镜三者应满足光的空间反射定律,因此调节过程显得有时无头绪,标尺的像有可能在望远镜视场左右以外,上下转动望远镜和光杠杆镜面寻找不到标尺像。这是因为没有调节标尺像的左右位置,找寻标尺的像有时有一些困难。

场左右以外,上下转动望远镜和光杠杆镜面寻找不到标尺像。这