电阻定律测量杨氏模量

电阻定律测量杨氏模量董旭鹏黎沂刘奇（重庆交通大学土木建筑学院，重庆南岸400074）摘要杨氏模量是描述固体材料抵抗能力的重要物理量，是工程技术上极为重要的常用参数，是工程技术人员选择材料的重要依据之一。测量杨氏模量的方法有很多种。本实验主要测出实验中钢丝的微小伸长量，利用电阻定律，通过钢丝长度变化改变接入电路的电阻的大小，从而引起回路中电流的变化。反过来，通过测量电路中电流的变化而间接测出钢丝长度的变化。如此，会使操作更为简便，步骤更为简单。关键词杨氏模量电阻定律电流微小伸长量YOUNGMODULUSMEASUREDUSINGRESISTANCELAWSDONGXUPENGLIYILIUQISCHOOLOFCIVILENGINEERINGANDARCHITECTURE,CHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITY,CHONGQINGNANAN400074ABSTRACTTHEYOUNGSMODULUSDESCRIBESTHESOLIDSTATEMATERIALRESISTANCEIMPORTANTPHYSICALQUANTITY,ISINTHEPROJECTTECHNOLOGYTHEEXTREMELYIMPORTANTCOMMONLYUSEDPARAMETER,ISTHEENGINEERSANDTECHNICIANSCHOOSESONEOFMATERIALIMPORTANTBASES,SURVEYSTHEYOUNGSMODULUSTHEMETHODTOHAVEVERYMANYKINDS,THISEXPERIMENTMAINLYDETERMINESINTHEEXPERIMENTTHESTEELWIRESMALLELONGATEDQUANTITY,USINGLAWOFRESISTANCE,THROUGHSTEELWIRELENGTHCHANGEPUTINCIRCUITRESISTANCESIZE,THUSCAUSESINTHERETURNROUTETHEELECTRICCURRENTCHANGE,INTURN,THEELECTRICCURRENTCHANGEDETERMINESTHESTEELWIRELENGTHINDIRECTLYTHROUGHTHEMETERINGCIRCUITINTHECHANGE,SO,CANCAUSETHEOPERATIONTOBESIMPLER,THESTEPISSIMPLERKEYWORDSYOUNGSMODULUS,LAWOFRESISTANCE,ELECTRICCURRENT,SMALLELONGATEDQUANTITY1引言11发现问题在光杆放大测量中调节仪器十分困难。12提出问题能否直接应用数值计算避免测量带来的误差13解决问题运用电流的变化来反映伸长量，从而测定杨氏模量。2原理21实验目的通过本实验可以巧妙的得出杨氏模量，而且避免了调节仪器带来的困难，减少了误差来源。操作更简便，数据更准确。22实验内容通过钢丝长度变化改变接入电路的电阻的大小，从而引起回路中电流的变化。反过来，通过测量电路中电流的变化而间接测出钢丝长度的变化23实验原理由于钢丝受到砝码重力的影响，钢丝会发生形变。从而就有了伸长性变量，使接入电阻发生变化。通过电阻定律就可测得形变伸长量。24实验仪器一个稳恒电源，一个精密电流表，圆柱形变阻器，十根导线，一个三脚架，十个砝码，千分尺，直尺。3实验过程31在挂钩上加三个砝码，将钢丝拉直，调节仪器，使三脚架铅直。32加减砝码测量。每增加一个砝码，固定接触点，记下电流表的准确读数,代入公式（E为电源电压，S为横截面积，为电阻的电阻率）ISL计算出,一共加6到8个砝码。然后再每次减少一个砝码，同理求出减少量。L注意同一荷重下的两个读数要记在一起，增重与减重对应同一荷重下的变化量求其平均数。改进装置图133实验数据表格表1钢丝伸长数据记录砝码数）（NGMFII电流表读数（MA）增加砝码时的读数（MM）电流表读数（MA）减少砝码时的读数（MM）2MXIII345678910（F为砝码的重力，L为钢丝