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静态拉伸法测弹性模量实验报告1弹性模量(亦称杨氏模量)是固体材料的一个重要物理参数,它标志着材料对于拉伸或压缩形变的抵抗能力作为测定金属材料弹性模量的一个传统方法,静态拉伸法在一起合理配置、误差分析和长度的放大测量等方面有着普遍意义,但这种方法拉伸试验荷载大,加载速度慢,存在弛豫过程,对于脆性材料和不同温度条件下的测量难以实现2实验原理及仪器胡克定律指出,对于有拉伸压缩形变的弹性形体,在弹性范围内,应力与应变成正比,即式中比例系数E称为材料的弹性模量,它是描写材料自身弹性的物理量.改写上式则有、1可见,只要测量外力F、材料(本实验用金属丝)的长度L和截面积S,以及金属丝的长度变化量,就可以计算出弹性模量E其中,F、S和L都是比较容易测得的,唯有很小,用一般的量具不易准确测量本实验采用光杠杆镜尺组进行长度微小变化量的测量,这是一种非接触式的长度放大测量的方法本实验采用的主要实验仪器有弹性模量仪(如图1)、光杠杆镜尺组(如图2)、螺旋测微器、米尺、砝码等图1弹性模量测量装置图2光杠杆图3光杠杆放大原理仪器调节好后,金属丝未伸长前,在望远镜中可看到由平面镜反射的标尺的像,将望远镜的细叉丝对准标尺的刻度,读出读数为R0;将砝码加在砝码托上后,金属丝被拉长,光杠杆镜面向后倾斜了α角.根据光的反射定律可知,此时在望远镜中细叉丝对准的是镜面反射后的标尺上的刻度R1,其对应的入射光和反射光的夹角为2α设N=R1-R2,K为光杠杆的前后足之间的垂直距离,D为光杠杆镜面到标尺之间的距离,考虑到,角很小,所以有可得
(2)将式
(2)代入式
(1)即得拉伸法测定金属丝弹性模量的计算公式
(3)式中d为金属丝的直径.3实验步骤
3.1调整弹性模量仪1调节三脚底座上的调节螺丝,使立柱铅直2将光杠杆放在平台上,两前足放在平台前面的横槽内,后足放在夹子B上,注意后足不要与金属丝相碰3加2kg砝码在砝码托上,把金属丝拉直检查夹子B是否能在平台的孔中上下自由地滑动,金属丝是否被上下夹子夹紧
3.2调节光杠杆镜尺组1望远镜镜尺组放在离光杠杆镜面约
1.5m处,安放时尽量使望远镜和光杠杆的高度相当,望远镜光轴水平,标尺和望远镜光轴垂直2调节望远镜时先从...。