实验题目：用拉伸法测量钢丝的杨氏模量实验目的：用光学放大法测量杨氏模量，学用逐差法及作图法处理数据。实验原理：(1)杨氏模量：在胡克定律成立的范围内，应力与应变之比是一个常数，即E=(F/S)/(ΔL/L)=FL/(SΔL)，E被称为材料的杨氏模量。(2)光杠杆的放大原理镜面法线转角其中l为直脚尖到刀口垂直距离，D为镜面到标尺距离，b为望远镜观察标尺移动距离。推导可得(3)误差传递公式和数据ΔL=ΔD=2mmΔm=5gΔl=0.2mm实验步骤：1.调节光杠杆与望远镜相对位置，调节平台水平。2.调节光杠杆，并调节望远镜、直尺、光杠杆间相对位置，调节目镜成像。3.测量和数据处理。数据处理：(1)逐差法：测得L＝89.80cm＝898.0mmD=107.10cm＝1071.0mml＝70.5mm70.9mm70.8mm算得l平均值为70.7mm，σ＝0.2mm对d的测量：零点误差0.005mmi123456平均σd(mm)0.2870.2890.2890.2890.2880.2880.2830.001对r的测量：imi(g)ri(cm)ri’(cm)ri(cm)bi=ri+4-ri(cm)0m02.903.002.854.351m0+5003.844.023.934.272m0+10004.905.125.014.353m0+15006.016.196.104.414m0+20007.157.257.205m0+25008.228.198.206m0+30009.319.429.367m0+350010.5110.5110.51b的平均值为4.34cmσ＝0.06换成m单位，由原理(2)中公式算得E＝1.95×1011N/m2由误差传递公式可得E＝(1.95±0.08)×1011N/m2P=0.68E＝(1.95±0.11)×1011N/m2P=0.95E＝(1.95±0.18)×1011N/m2P=0.99(2)作图法：对ri－Fi关系进行线性拟合，绘图如下：其斜率为0.0022由得误差分析：如果平台不水平，那么测得的ri将会是实际值的一个分量。实验过程中环境的干扰也会对l，D造成影响。思考题：1.利用光杠杆把测微小长度ΔL变成测b，光杠杆的放大率为2D/L，根据此式能否以增加D减小l来提高放大率，这样做有无好处？有无限度？答：这两种做法都能提高放大率，但有限度。D过大会ri/cmFi/N增加调节仪器的难度，使成像亮度降低，还要受望远镜能力的制约。l如果过小，近似公式tan2θ≈2θ就会不适用，实验结果就不准确。
