测量杨氏模量的方法有：拉伸法、梁的弯曲法、振动 法、内耗法等等，本实验采用拉伸法测定杨氏模量。
比例系数
E
?
F S
?L L
?
F ?L. S ?? L
称为杨氏模量。
它是表征材料性质的一个物理量，仅与材料的结构、化 学成分及其加工制造方法有关。
三.光杠杆装置及放大原理
小平面镜M连同直尺、望远镜共同构成光杠杆装置，它可把微小长度变化放大。
（3）逐差法处理数据的不确定度的计算 ：
n
xi
n
xi
yi ? x5? i ? xi
1
x1
6
x6
x6 – x1
y?
1 5
?
yi
2
x2
7
x7
x7 – x2
s?y??
3
x3
8
x8 x8 – x3
4
x4
9
x9
x9 – x4
? 1
n?1
( yi ? y)2
5
x5
10
x10
x10 – x5
u?y?? s2 ( y) ?（? 仪）2
u?? ?? u?y?/ 5
C'(n1)
? a ? ?lb;
最后得：
2a ? ? n ? n1 ? n 0
R
R
?L ?
b ?n ? 2R
b 2R
?n 1
?
n0 ?
M'
aM a
本实验的放大倍数:几十 ? L a
a
C (n0)
倍,R为1至2米;b为5至8
b
R
厘米.
由前实验装置分析：
F ?L.
FL
2LRF
E?
?
?
S ?? L
S
b 2R
本实验只研究弹性形变。最简单的弹性形变是棒状物体受外力后的拉 长和缩短。
设物体的原长为L，横截面积为S，当在长度方向施加外力F时，其伸长
(或缩短) Δ L 。 按照胡克定律，在弹性限度内，物体的协强 (F/S)与协变 (Δ L/L)成正比。
二.杨氏模量
条形物体（如钢丝）沿纵向的弹性模量叫杨氏模量。
用拉伸法测定钢丝的杨氏模量
物理实验中心
目录
一. 实 验 目 的 二. 实 验 原 理 三. 注 意 事 项 四. 实 验 内 容 五. 数 据 处 理
实验目的
了解杨氏模量的物理概念，掌握其测量 原理和方法。
学会用光杠杆测量微小伸长量的方法。
实验原理
一.胡克定律
在外力作用下，固体所发生的形状变化称为形变。 形变可分为： 弹性形变：外力撤除后，物体能完全恢复原状的形变。 范氏形变：外力较大，撤除后物体不能完全恢复原状，而留下剩余形变。
2.调节光杠杆装置。
（1）粗调
（2）细调
3.记下开始时望远镜中标尺的读数
次标尺读数，则标尺读数依次为 n1
，n0n，2 然，后--每--增--加，5n0100g砝，码直记到录增一加
了5000g为止。
4.依次减少砝码，每次减 500g ，分别记录各次所对应的标尺读
数 n1' 0 ，n9' ，直到 n0' 。
(n1
?
n0 )
b S (n1 ? n0 )
又： S ? 1 ? D 2
则：
E
?
2 L R Mg
b ?1 ? D 2 ?N
?
8 Mg L R
? D 2bN
4
实验内容
1.调整杨氏弹性模量仪的支架底角螺旋 H，使支架铅直（由支架的铅锤 或水平气泡来确定），然后加重 2千克（不记入作用力 F内）将钢丝拉 直，测量钢丝长度L。
n0为M法线方向水平时，望远镜中看到的直尺上的相应刻度。
n1为当钢丝因悬挂重物而下降ΔL，导致M的法线方向改变α角时，从望远镜中
看到的直尺上的相应刻度。
b —平面镜M后一个支点到前两个支点的距离 R—镜面到尺面的距离
则有： tg 2a ? ? n ? n1 ? n0
R
R
因为α角很小，故有： tga ? a ; tg 2a ? 2a
5.在不同位置对钢丝直径D测6次，并测量标尺到镜面的距离R及光杠杆 后支点到前两个支点的垂直距离 b。
注意事项
充分重视光杠杆的粗调。 增减砝码时要轻放轻取，以防冲击和摆 动，应等标尺稳定后才可读数。标尺读数若 在零点两侧，应区分正负。 因砝码的重心不在其几何中心，所以要 正确摆放砝码，以保证钢丝上悬挂的砝码串 的稳定。