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文檔簡介

動量守恒定律的驗證第1頁，共14頁，2023年，2月20日，星期一【實驗目的】1、學習微小長度變化的測量方法；2、測定鋼絲樣品的楊氏模量。第2頁，共14頁，2023年，2月20日，星期一【實驗儀器】楊氏模量裝置一套、米尺、千分尺。第3頁，共14頁，2023年，2月20日，星期一【實驗原理】任何彈性物體在外力作用下都會發生形變。一長度為、橫截面積為的均勻金屬絲，在受到沿長度方向上的外力作用時，伸長量為，在彈性形變的限度內，根據胡克定律，其受到的拉伸應力與伸長的應變成正比，即:………(1)

比例系數稱為該金屬的楊氏模量。第4頁，共14頁，2023年，2月20日，星期一又設金屬絲直徑為，則，代入（1）式得:………(2)

其中，是一個微小量。采用放大法，用光杠桿來測量。第5頁，共14頁，2023年，2月20日，星期一光杠桿原理圖第6頁，共14頁，2023年，2月20日，星期一

一個直立的平面鏡裝在三足底板的一端，三足尖構成等腰三角形。至的垂線長為，并以前足為光點轉軸，后足的高低若發生微小的變化，通過平面鏡反射，經較長的光程作為杠桿指示反映在標尺上。第7頁，共14頁，2023年，2月20日，星期一

先調節平面鏡的法線水平，鏡尺與平面鏡距離為。望遠鏡水平對準平面鏡，從望遠鏡中可以看到豎尺由平面鏡反射的像，望遠鏡中的叉絲對準豎尺某一刻度線進行讀數，如果加砝碼（）后被測物體向下的位移為，光杠桿后足也隨之下降，使平面鏡微微仰起，于是以為軸，以為半徑旋轉角。因為，所以角較小，有第8頁，共14頁，2023年，2月20日，星期一

望遠鏡中叉絲原來對準豎尺上的刻度為。平面鏡移動后，根據光的反射定律，鏡面旋轉角，反射線將旋轉2

角，這時叉絲對準的新刻度為，當，有：所以，………(3)

第9頁，共14頁，2023年，2月20日，星期一（2）（3）兩式聯立，可得：第10頁，共14頁，2023年，2月20日，星期一【實驗內容】1、安置好光杠桿及尺讀望遠鏡并調節好，從望遠鏡中能清晰地看到直尺的像并選則好的值。2、逐次增加一定質量的砝碼，至少加六次砝碼，記錄相應的望遠鏡中的讀數，

……。3、依次減去六個砝碼，記錄相應的望遠鏡中的讀數。第11頁，共14頁，2023年，2月20日，星期一

4、選擇合適的儀器測出，，和。測量時，可將光杠桿在紙上壓出三個足跡，再在測量其值。

5、用逐差法求出鋼絲的楊氏模量。第12頁，共14頁，2023年，2月20日，星期一【思考與討論】1、本實驗的各個長度量為什么要用不同的測量儀器測量?2、料相同，但粗細、長度不同的兩根金屬絲，它們的楊氏模量是否相同？3、本實驗為什么要求

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