楊氏彈性模量實驗裝置圖

❶ 大學物理實驗的3道思考題。急！！！

用拉伸法測量楊氏彈性模量

任何物體在外力作用下都會發生形變，當形變不超過某一限度時，撤走外力之後，形變能隨之消失，這種形變稱為彈性形變。如果外力較大，當它的作用停止時，所引起的形變並不完全消失，而有剩餘形變，稱為塑性形變。發生彈性形變時，物體內部產生恢復原狀的內應力。彈性模量是反映材料形變與內應力關系的物理量，是工程技術中常用的參數之一。

一. 實驗目的

1. 學會用光杠桿放大法測量長度的微小變化量。

2. 學會測定金屬絲楊氏彈性模量的一種方法。

3. 學慣用逐差法處理數據。

二. 實驗儀器

楊氏彈性模量測量儀支架、光杠桿、砝碼、千分尺、鋼捲尺、標尺、燈源等。

三. 實驗原理

在形變中，最簡單的形變是柱狀物體受外力作用時的伸長或縮短形變。設柱狀物體的長度為L，截面積為S，沿長度方向受外力F作用後伸長（或縮短）量為ΔL，單位橫截面積上垂直作用力F／S稱為正應力，物體的相對伸長ΔL／L稱為線應變。實驗結果證明，在彈性范圍內，正應力與線應變成正比，即

（3-1-1）

這個規律稱為虎克定律。式中比例系數Y稱為楊氏彈性模量。在國際單位制中，它的單位為N／m2，在厘米克秒制中為達因/厘米2。它是表徵材料抗應變能力的一個固定參量，完全由材料的性質決定，與材料的幾何形狀無關。

本實驗是測鋼絲的楊氏彈性模量，實驗方法是將鋼絲懸掛於支架上，上端固定，下端加砝碼對鋼絲施力F，測出鋼絲相應的伸長量ΔL，即可求出Y。鋼絲長度L用鋼捲尺測量，鋼絲的橫截面積 ，直徑 用千分尺測出，力F由砝碼的質量求出。在實際測量中，由於鋼絲伸長量ΔL的值很小，約 數量級。因此ΔL的測量採用光杠桿放大法進行測量。

（a） （b）

1—反射鏡和透鏡；2—活動托台；3—固定托台；4—標尺；5—光源

圖3-1-1 光杠桿裝置及測量原理圖

光杠桿是根據幾何光學原理，設計而成的一種靈敏度較高的，測量微小長度或角度變化的儀器。它的裝置如圖3-1-1（a）所示，是將一個可轉動的平面鏡M固定在一個⊥形架上構成的。

圖3-1-1（b）是光杠桿放大原理圖，假設開始時，鏡面M的法線正好是水平的，則從光源發出的光線與鏡面法線重合，並通過反射鏡M反射到標尺n0處。當金屬絲伸長ΔL，光杠桿鏡架後夾腳隨金屬絲下落ΔL，帶動M轉一θ角，鏡面至M′，法線也轉過同一角度，根據光的反射定律，光線On0和光線On的夾角為2θ。

如果反射鏡面到標尺的距離為D，後尖腳到前兩腳間連線的距離為b，則有

；
由於θ很小，所以 ；
消去θ，得 （ ） （3-1-2）

由於伸長量ΔL是難測的微小長度，但當取D遠大於b後，經光杠桿轉換後的量 卻是較大的量，2D/b決定了光杠桿的放大倍數。這就是光放大原理，它已被應用在很多精密測量儀器中。如：靈敏電流、沖擊電流計、光譜儀、靜電電壓表等。

將（3-1-2）式代入（3-1-1）式得：

(3-1-3)

本實驗使鋼絲伸長的力F，是砝碼作用在綱絲上的重力mg，因此楊氏彈性模量的測量公式為：

(3-1-4)

式中，Δn與m有對應關系，如果m是1個砝碼的質量，Δn應是荷重增（或減）1個砝碼所引起的游標偏移量；如果Δn是荷重增（或減）4個砝碼所引起的游標偏移量，m就應是4個砝碼的質量。

圖3-1-2 測量裝置圖

四. 實驗內容

1. 儀器調節

(1)按圖3-1-2安裝儀器，調節支架底座螺絲，使底座水平（觀察底座上的水準儀）。

(2)調節反射鏡，使其鏡面與托台大致垂直，再調光源的高低，使它與反射鏡面等高。

(3)調節標尺鉛直，調節光源透鏡及標尺到鏡面間的距離D，使鏡頭刻線在標尺上的像清晰。再適當調節反射鏡的方向、標尺的高低，使開始測量時光線基本水平，刻線成像大致在標尺中部。記下刻線像落在標尺上的讀數為n。

注意：此時儀器已調好，在測量時不能再調了！

2. 測量

（1）逐次增加砝碼，每加一個砝碼記下相應的標尺讀數 ，共加8次，然後再將砝碼逐個取下，記錄相應的讀數 ′，直到測出 為止。

加減砝碼時，動作要輕，防止因增減砝碼時使平面反射鏡後尖腳處產生微小振動而造成讀數起伏較大。

（2）取同一負荷下標尺讀數的平均值 ，用逐差法求出鋼絲荷重增減4個砝碼時游標的平均偏移量Δn。

（3）用鋼捲尺測量上、下夾頭間的鋼絲長度L，及反射鏡到標尺的距離D。

（4）將光杠桿反射鏡架的三個足放在紙上，輕輕壓一下，便得出三點的准確位置，然後在紙上將前面兩足尖連起來，後足尖到這條連線的垂直距離便是b。

（5）用千分尺測量鋼絲直徑d，由於鋼絲直徑可能不均勻，按工程要求應在上、中、下各部進行測量。每位置在相互垂直的方向各測一次。

五. 數據處理

1.測量鋼絲的微小伸長量，記錄表如下

序號

i
砝碼質量

M（Kg）
游標示值ni(cm)
游標偏移量

δn=ni+4-ni(cm)
偏差

∣δ（δn）∣

增荷時
減荷時
平均值

0

1

2

3

4

5

6

7

鋼絲微小伸長量的放大量的測量結果為Δn=（ ± ）cm

2. 測量鋼絲直徑記錄表 d0= mm

測量部位
上 部
中 部
下 部
平均值

測量方向
縱 向
橫向
縱 向
橫 向
縱 向
橫 向

d(mm)

不確定度 mm

測量結果d=（ ± ）mm

3. 單次測L、D、b值：

L=( ± )m；

D=( ± )m；

b=( ± )m

4. 將所得各量帶入（3-1-4）式，計算出金屬絲的楊氏彈性模量，按傳遞公式計算出不確定度，並將測量結果表示成標準式 （ ± ）N／m2。

六.問題討論

1. 兩根材料相同，但粗細、長度不同的金屬絲，它們的楊氏彈性模量是否相同？

2. 光杠桿有什麼優點？怎樣提高光杠桿的靈敏度？

3. 在實驗中如果要求測量的相對不確定度不超過5%，試問，鋼絲的長度和直徑應如何選取？標尺應距光杠桿的反射鏡多遠？

4. 是否可以用作圖法求楊氏彈性模量？如果以所加砝碼的個數為橫軸，以相應變化量為縱軸，圖線應是什麼形狀？

附表：常用金屬與合金的楊氏彈性模量

物質名稱
楊氏彈性模量

(1011達因/厘米2)
物 質 名 稱
楊氏彈性模量

(1011達因/厘米2)

鋁
7.0
鑄銅（99.9%）
7.44

鑄鐵（99.99%）
13.8
精煉或韌煉銅(99.99%)
8.00

韌煉鐵（99.99%）
17.2
黃銅
11.0

鋼
17.2～22.6
磷青銅
12.0

鉑(韌煉 99.99%)
14.7
錳銅
10.3

鎢
34
康銅
15.2

鉛(模砂鑄造99.73%)
1.38
鎳鉻
21.0

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怎樣撰寫物理實驗報告

物理實驗除了使學生受到系統的科學實驗方法和實驗技能的訓練外，通過書寫實驗報告，還要培養學生將來從事科學研究和工程技術開發的論文書寫基礎。因此，實驗報告是實驗課學習的重要組成部分，希望同學們能認真對待。
正規的實驗報告，應包含以下六個方面的內容：(1)實驗目的；(2)實驗原理；(3)實驗儀器設備；(4)實驗內容(簡單步驟)及原始數據；(5)數據處理及結論；(6)結果的分析討論。
現就物理實驗報告的具體寫作要點作一些介紹，供同學們參考。
一、實驗目的
不同的實驗有不同的訓練目的，通常如講義所述。但在具體實驗過程中，有些內容未曾進行，或改變了實驗內容。因此，不能完全照書本上抄，應按課堂要求並結合自己的體會來寫。
如：實驗4-2 金屬楊氏彈性模量的測量
實驗目的
1．掌握尺讀望遠鏡的調節方法，能分析視差產生的原因並消除視差；
2．掌握用光杠桿測量長度微小變化量的原理，正確選擇長度測量工具；
3．學會不同測量次數時的不確定度估算方法，分析各直接測量對實驗結果影響大小；
4．練慣用逐差法和作圖法處理數據。
二、實驗原理
實驗原理是科學實驗的基本依據。實驗設計是否合理，實驗所依據的測量公式是否嚴密可靠，實驗採用什麼規格的儀器，要求精度如何？應在原理中交代清楚。
1．必須有簡明扼要的語言文字敘述。通常教材可能過於詳細，目的在便於學生閱讀和理解。書寫報告時不能完全照書本上抄，應該用自己的語言進行歸納闡述。文字務必清晰、通順。
2．所用的公式及其來源，簡要的推導過程。
3．為闡述原理而必要的原理圖或實驗裝置示意圖。如圖不止一張，應依次編號，安插在相應的文字附近。
如：實驗3-3 滑線變阻器的分壓與限流特性
實驗原理
滑線變阻器在電路中的連接不同，可構成分壓器和限流器。
1．分壓特性研究
實驗電路如圖1。滑動頭將滑線電阻 分成 和 兩部分， 為負載電阻。電路總電阻為

圖1 分壓電路

圖2 分壓特性曲線

故總電流為

為電源的端電壓，不是電源的電動勢 。負載電阻 上的壓降為

令 、 ， 是負載電阻 相對於滑線電阻 阻值大小的參數； 是滑線電阻 的滑動頭相對於低電位端的位置參數。則上式可改寫為

在給定負載 和滑線電阻 的情況下， 為某一定值，則分壓比 與滑線電阻 滑動頭位置參數 有關，它們的函數關系曲線如圖2。
本實驗是通過實際測量來檢驗 的函數關系曲線是否與理論曲線相吻合，並探討分壓電路的有關規律。
2．限流特性研究
實驗電路如圖3。此時流過負載 的電流為

令 ，則

圖4 限流特性曲線
、 定義同前。對於不同的參數 ，電路的限流比 與滑線電阻 滑動頭位置參數 有關，它們的函數關系曲線如圖4。

圖3 限流電路

本實驗是通過具體測量來了解它們的關系曲線及限流電路的基本特徵。
三、實驗儀器設備
在科學實驗中，儀器設備是根據實驗原理的要求來配置的，書寫時應記錄：儀器的名稱、型號、規格和數量(根據實驗時實際情況如實記錄，沒有用到的不寫，更不能照抄教材)；在科學實驗中往往還要記錄儀器的生產廠家、出廠日期和出廠編號，以便在核查實驗結果時提供可靠依據；電磁學實驗中普通連接導線不必記錄，或寫上導線若干即可。但特殊的連接電纜必須註明。
如：實驗5-7 用電位差計校準毫安表
實驗儀器設備
HD1718-B型直流穩壓電源(0-30V/2A)，UJ36a型直流電位差計(0.1級、量程230mV)，BX7D-1/2型滑線變阻器(550Ω、0.6A)，C65型毫安表(1.5級、量程2-10-50-100mA)，ZX93直流電阻器，ZX21旋轉式電阻箱，UT51數字萬用表，導線若干。
四、實驗內容及原始數據
概括性地寫出實驗的主要內容或步驟，特別是關鍵性的步驟和注意事項。根據測量所得如實記錄原始數據，多次測量或數據較多時一定要對數據進行列表，特別注意有效數字的正確，指出各物理量的單位，必要時要註明實驗或測量條件。
如：實驗3-1 固體密度測量
實驗內容及原始數據
1．用游標卡尺測量銅環內、外徑，用螺旋測微計測量厚度。
螺旋測微計零位讀數 0.003 (mm)
n 1 2 3 4 5 6 7
外徑D(mm) 29.96 29.94 29.98 29.94 29.96 29.92 29.96
內徑d(mm) 10.02 10.04 10.00 10.02 10.06 10.04 10.08
厚
h 測量讀數(mm) 9.647 9.649 9.648 9.644 9.646 9.646 9.645
測量值(mm) 9.644 9.646 9.645 9.641 9.643 9.643 9.642
2．用礦山天平測量銅環質量
53.97 g
指針折回點讀數 S1 S2 S3 S4 S5
零 點α 17.9 6.5 17.5 7.0 17.2
停 點β 15.0 6.0 14.8 6.1 14.4
停 點γ 12.1 5.8 11.9 6.1 11.6
五、數據處理及結論
1．對於需要進行數值計算而得出實驗結果的，測量所得的原始數據必須如實代入計算公式，不能在公式後立即寫出結果；
2．對結果需進行不確定度分析(個別不確定度估算較為困難的實驗除外)；
3．寫出實驗結果的表達式(測量值、不確定度、單位及置信度，置信度為0.95時可不必說明)，實驗結果的有效數字必須正確；
4．若所測量的物理量有標准值或標稱值，則應與實驗結果比較，求相對誤差。
5．需要作圖時，需附在報告中。
如：實驗3-1 固體密度測量
數據處理及結論

，

經查表， 時銅的密度為 ，實驗結果的相對誤差為

六、結果的分析討論
一篇好的實驗報告，除了有準確的測量記錄和正確的數據處理、結論外，還應該對結果作出合理的分析討論，從中找到被研究事物的運動規律，並且判斷自己的實驗或研究工作是否可信或有所發現。
一份只有數據記錄和結果計算的報告，其實只完成了測試操作人員的測試記錄工作。至於數據結果的好壞、實驗過程還存在哪些問題、還要在哪些方面進一步研究和完善？等等，都需要我們去思考、分析和判斷，從而提高理論聯系實際、綜合能力和創新能力。
1．首先應對實驗結果作出合理判斷。
如果儀器運行正常，步驟正確、操作無誤，那就應該相信自己的測量結果是正確或基本正確的。
對某物理量經過多次測量所得結果差異不大時，也可判斷自己的測量結果正確。
如果被測物理量有標准值(理論值、標稱值、公認值或前人已有的測量結果)，應與之比較，求出差異。差異較大時應分析誤差的原因：
(1) 儀器是否正常？是否經過校準？
(2) 實驗原理是否完善？近視程度如何？
(3) 實驗環境是否合乎要求？
(4) 實驗操作是否得當？
(5) 數據處理方法是否准確無誤？
2．分析實驗中出現的奇異現象。
如果出現偏離較大甚至很大的數據點或數據群，則應認真分析偏離原因，考慮是否將其剔除還是找出新規律。
無規則偏離時，主要考慮實驗環境的突變、儀器接觸不良、操作者失誤等。
規則偏離時，主要考慮環境條件(溫度、濕度、電源等)的變異、樣品的差異(純度、缺陷、幾何尺寸不均等)。
如果能找出新的數據規律，則應考慮是否應該否定前人的結論。只有這樣，才能在科學研究中有所創新。但要切實做到「肯定有據、否定有理」。
3．對講義中提出的思考題作出回答
問題可能有好幾個，但不一定要面面具到一一作答。寧可選擇一兩個自己有深刻體會的問題，用自己已掌握的理論知識和實踐經驗說深透些。
如：實驗3-3 滑線變阻器的分壓與限流特性
實驗結果的分析和討論
1．本實驗所得曲線與原理曲線相似，故可認為實驗是基本成功的。
2．當 時，分壓和限流特性曲線都接近線性，但不是一條直線。若要求其呈一條直線，唯有 ，即負載開路。
值越小，曲線彎曲得越厲害，當 時，曲線幾乎呈直角彎曲。
3．實驗結果表明，測量值比理論計算值高，尤其在小負載( )情況下更為突出。這可能由於：
(1) 負載電阻 精度不高，誤差達 以上；
(2) 滑線電阻的滑動頭位置不準確，觸頭不是精密點接觸，可能同時跨越幾圈電阻線；
(3) 電表的內阻帶來的影響；
(4) 電源的穩定度不高。等等。
4． 時，曲線 和 近乎線性，這在電子線路中有廣泛應用。例如，前者作為音頻放大器的音量調節，音量隨電位器中心觸頭的位置在近乎線性地增減；後者多在電路中作偏流電阻使用；
5．除非特殊應用，一般不採用 的電路設計。

❸ 大學物理實驗都有哪些

大學物理實驗有：楊氏模量，邁克爾遜干涉儀，全息照相，衍射光柵，單縫衍射，光電效應，用分光計測量玻璃折射率，透鏡組基點的測量，測量波的傳播速度，密里根油滴實驗，模擬示波器的使用，磁電阻巨磁電阻測量，半導體電光光電器件特性測量、等厚干涉

1、楊氏模量

楊氏模量是描述固體材料抵抗形變能力的物理量。當一條長度為L、截面積為S的金屬絲在力F作用下伸長ΔL時，F/S叫應力，其物理意義是金屬絲單位截面積所受到的力；ΔL/L叫應變，其物理意義是金屬絲單位長度所對應的伸長量。

2、邁克爾遜干涉儀

邁克爾遜干涉儀，是1881年美國物理學家邁克爾遜和莫雷合作，為研究「以太」漂移而設計製造出來的精密光學儀器。它是利用分振幅法產生雙光束以實現干涉。

3、等厚干涉

等厚干涉是由平行光入射到厚度變化均勻、折射率均勻的薄膜上、下表面而形成的干涉條紋．薄膜厚度相同的地方形成同條干涉條紋，故稱等厚干涉．（牛頓環和楔形平板干涉都屬等厚干涉．）

4、示波器的使用

波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在塗有熒光物質的屏面上，就可產生細小的光點（這是傳統的模擬示波器的工作原理）。

5、電橋法測電阻

採用典型的四線制測量法。以期提高測量電阻（尤其是低阻）的准確度。程式控制恆流源、程式控制前置放大器、A/D轉換器構成了測量電路的主體。中央控制單元通過控制恆流源給外部待測負載施加一個恆定、高精度的電流，然後，將所獲得的數據（包括測試電壓、當前的測試電流等）進行處理，得到實際電阻值。

❹ 求科學出版社大學物理實驗楊氏模量測定實驗報告

揚氏模量測定
【實驗目的】

1. 掌握用光杠桿裝置測量微小長度變化的原理和方法；

2. 學習一種測量金屬楊氏彈性模量的方法；

3. 學慣用逐差法處理資料。� 【實驗儀器】

楊氏模量測定儀、光杠桿、望遠鏡及標尺、螺旋測微器、游標卡尺、捲尺等

【實驗原理】

一根均勻的金屬絲或棒(設長為L，截面積為S)，在受到沿長度方向的外力F作用下伸長�

ΔL。根據胡克定律：在彈性限度內，彈性體的相對伸長(脅變)�ΔL/L與外施脅強F/S

成正比。即：

� ΔL/L=（F/S)/E (1)

�式中E稱為該金屬的楊氏彈性模量，它是描述金屬材料抗形變能力的重要物理量，其單

位為�N·m-2�。�

�設金屬絲(本實驗為鋼絲)的直徑為d，則S=πd2/4，將此式代入式(1)，可得：

E=4FL/πd2ΔL (2)

�根據式(2)測楊氏模量時，F,d和L都比較容易測量，但ΔL是一個微小的長度變化，很

難用普通測長器具測准，本實驗用光杠桿測量ΔL。

【實驗內容】

1. 實驗裝置如圖2-9，將重物托盤掛在螺栓夾B的下端，調螺栓W使鋼絲鉛直，並注意使

螺栓夾B位於平台C的圓孔中間，且能使B在上下移動時與圓孔無摩擦。

�2. 放好光杠桿，將望遠鏡及標尺置於光杠桿前約1.5～2m處。目測調節，使標尺鉛直

，光杠桿平面鏡平行於標尺，望遠鏡與平面鏡處於同一高度，並重直對向平面鏡。

�3. 微調平面鏡或望遠鏡傾仰和望遠鏡左右位置，並調節望遠鏡的光學部分，使在望遠鏡

中看到的標尺像清晰，並使與望遠鏡處於同一高度的標尺刻度線a0和望遠鏡的叉絲像的橫

線重合，且無視差。記錄標尺刻度a0值。

�4. 逐次增加相同質量的砝碼，在望遠鏡中觀察標尺的像，依次讀記相應的與叉絲橫線重

合的標尺刻度讀數a1,a2,…然後，再逐次減去相同質量的砝碼，讀數，並作記錄。

�5. 用米尺測量平面鏡面至標尺的距離R和鋼絲原長L。

�6. 將光杠桿取下，並在紙上壓出三個足尖痕，用游標卡尺測出後足尖至兩前足尖聯機的

垂直距離D。

�7. 用螺旋測微器在鋼絲的不同位置測其直徑d，並求其平均值。

【數據處理】

本實驗要求用以下兩種方法處理資料，並分別求出待測鋼絲的楊氏模量。

一、用逐差法處理資料

�將實驗中測得的資料列於表2-4(參考)。

l= ± �cm�

�L= ± �cm�

�R= ± �cm�

�D= ± �cm�

�註：其中L，R和D均為單次測量，其標准誤差可取測量工具最小刻度的一半。

� d= ± �cm�

�將所得資料代入式(4)計算E，並求出S(E)，寫出測量結果。

�注意，弄清上面求得的l是對應於增加多少千克砝碼鋼絲的伸長量。

二、用作圖法處理資料

�把式(4)改為：

�

�其中：

�

�根據所得資料列出l～m資料表格(注意，這里的l各值為 )，作

l～m圖線(直線)，求其斜率K，進而計算E；

�

【實驗報告】

【特別提示】

【思考問答】

1. 光杠桿的原理是什麼?調節時要滿足什麼條件?

2. 本實驗中，各個長度量用不同的器具來測定，且測定次數不同，為什麼這樣做，試從

誤差和有效數字的角度說明之。

3. 如果實驗中操作無誤，但得到如圖2-14所示的一組資料，這可能是什麼原因引起的， 如何處理這組資料?

4. 在數據處理中我們採用了兩種方法，問哪一種所處理的資料更精確，為什麼?

5. 本實驗中，哪一個量的測量誤差對結果的影響最大?

【附錄一】

【儀器介紹】

一、楊氏模量儀

��楊氏模量儀的示意圖見圖2-9。圖中，A，B為鋼絲兩端的螺栓夾，在B的下端掛有砝碼托盤，調節儀器底座上的螺栓W可使鋼絲鉛直，此時鋼絲與平台C相垂直，並使B剛好懸在平台C的圓孔中央。�

二、光杠桿

�1. 光杠桿是測量微小長度變化的裝置，如圖2-9所示。將一個平面鏡P固定在T型支架上，在支架的下部有三個足尖，這一組合就稱為光杠桿。在本實驗中將兩個前足尖放在平台C前沿的槽內，後足尖擱在B上，藉助望遠鏡D及標尺E，由後足尖隨B的位置變化測出鋼絲的伸長量。

�2. 圖2-10為光杠桿的原理示意圖，光杠桿的平面鏡M與標尺平行，並垂直於望遠鏡，此時在望遠鏡中可看到經由M反射的標尺像，且標尺上與望遠鏡同一高度的刻度a0的像與望遠鏡叉絲像的橫絲相重合(參看圖2-11，相當於本實驗中砝碼托盤掛重物前望遠鏡中標尺的讀數)，即光線a0O經平面鏡反射返回望遠鏡中。當光杠桿後足下降一微小距離ΔL時，平面鏡M轉過θ角到M′位置。此時，由望遠鏡觀察到標尺上某刻度a1的像與叉絲橫線相重合(參看圖2-12，相當於本實驗中砝碼托盤掛重物後望遠鏡中標尺的讀數)，即光線a1O經平面鏡反射後進入望遠鏡中。根據反射定律，得∠a1Oa0=2θ，由圖2-10可知：

�

��

�式中，D為光杠桿後足尖至兩前足尖聯機的垂直距離，R為鏡面至標尺的距離，l為光杠桿後足尖下移ΔL前後標尺讀數的差值。由於偏轉角度θ很小(因ΔL<<D,l<<R，)近似地有：

�由該兩式可得光杠桿後足尖的下移距離(相當於本實驗中掛重物後鋼絲的伸長量)為：

(3)

�由此式可見，ΔL雖是難測的微小長度變化，但取R>>D，經光杠桿轉換後的量l卻是較

大的量，並可以用望遠鏡從標遲上讀得，若以l/ΔL為放大率，那麼光杠桿系統的放大

倍數即為2R/D。在實驗中通常D為4～8cm，R為1～2m，放大倍數可達25～100倍。

將式(3)和F=mg(m為所掛砝碼的質量)代入式(2)，可得：

� (4)

�此即為本實驗所依據的測量式。

�還有一種光杠桿，其結構與上一種相似，只是把平面反射鏡換成帶有反射面的平凸透鏡，

把望遠鏡換成光源。實際應用時，通過調節反射鏡到標尺的距離和光源位置等，使光源前面

玻璃上的十字線清晰地成像到標尺上，通過標尺上十字線的偏移測出微小長度變化ΔL

，其ΔL計算式與前一種完全相同。

圖2�11掛重物前的讀數

圖2�12掛重物後的讀數

��三、望遠鏡

�望遠鏡的結構如圖2-13所示，其主要調節如下：

�1. 調節目鏡(即轉動目鏡筒H)，使觀察到的叉絲清晰。

1-目鏡；2-叉絲；3-物鏡�圖2-13望遠鏡示意圖

�2. 調節物鏡，即將筒I從物鏡筒K中緩緩推進或拉出，直到能從望遠鏡中看到清晰的

目標像。

�3. 消除視差，觀察者眼睛上下晃動時，從望遠鏡中觀察到目標像與叉絲像之間相對位置

無偏移，稱為無視差。如果有視差，則要再仔細調節物鏡與目鏡的相對距離(即將I筒再稍

微推進或拉出)，直到消除視差為止。

❺ 楊氏彈性模量的測定步驟

楊氏彈性模量反映了材料的剛度，是度量物體在彈性范圍內受力時形變大小的因素之一，是表徵材料機械特性的物理量之一。

拉伸法是一種最簡便的測量楊氏模量的方法。測量步驟如下：

1．調整好楊氏模量測量儀，將光杠桿後足尖放在夾緊鋼絲的夾具的小圓平台上，以確保鋼絲因受力伸長時，光杠桿平面鏡傾斜。

2．調整望遠鏡。調節目鏡，使叉絲位於目鏡的焦平面上，此時能看到清晰的叉絲像；調整望遠鏡上下、左右、前後及物鏡焦距，直到在望遠鏡中能看到清晰的直尺像。

3．在鋼絲下加兩個砝碼，以使鋼絲拉直。記下此時望遠鏡中觀察到的直尺刻度值，此即為n0
值。逐個加砝碼，每加1個，記下相應的直尺刻度值，直到n7，此時鋼絲下已懸掛9個砝碼，再加1個砝碼，但不記數據，然後去掉這個砝碼，記下望遠鏡中直尺刻度值，此為n7』，
逐個減砝碼，每減1個，記下相應的直尺刻度值，直到n0』。

4. 用米尺測量平面鏡到直尺的距離L；將光杠桿三足印在紙上，用游標卡尺測出b；用米尺測量鋼絲長度l；用千分尺在鋼絲的上、中、下三部位測量鋼絲的直徑d，每部位縱、橫各測一次。

5.最後帶入下面的公式計算楊氏模量。