[發明專利]一種測量楊氏彈性模量的實驗儀器及方法

在審

• 申請號: 201510725344.3
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN105403464A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 王逸平;王瑤
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: G01N3/14
• 分類號: G01N3/14;G01N3/02
• 代理公司: 泉州市潭思專利代理事務所(普通合伙) 35221
• 代理人: 麻艷

1.一種測量楊氏彈性模量的實驗儀器，其特征在于：包括支架、光杠桿、望遠鏡、標尺、待測金屬絲、底座組件和夾套組件；光杠桿、待測金屬絲、底座組件和夾套組件均安裝在支架上，標尺安裝在望遠鏡上；光杠桿具有反射鏡面，望遠鏡朝向光杠桿的反射鏡面；夾套組件的個數為一組、兩組或三組，夾套組件由兩個夾套組成，夾套具有可對折的夾子，夾子上具有容納待測金屬絲的凹槽；兩個夾套分別安裝在待測金屬絲的兩端，待測金屬絲的兩端具有凸形部，待測金屬絲的凸形部外露于夾套外；底座組件由兩個底座組成，底座具有三個縱向槽和一個橫槽，橫槽在縱向槽垂直方向上并貫穿底座的底部，橫槽的兩端具有溝槽，夾套通過縱向槽置于底座中并抵靠在底座的橫槽上，待測金屬絲穿過溝槽；兩個底座鏡像對稱放置；光杠桿的反射鏡面安裝在底座橫槽所在的面上。

2.根據權利要求1所述的一種測量楊氏彈性模量的實驗儀器，其特征在于：夾套為方形，底座上的縱向槽為方形，縱向槽的寬度大于夾套的寬度。

3.根據權利要求1所述的一種測量楊氏彈性模量的實驗儀器，其特征在于：待測金屬絲為鋼絲、銅絲或者鐵絲中的一種。

4.根據權利要求1所述的一種測量楊氏彈性模量的實驗儀器，其特征在于：夾子上設有鎖扣。

5.一種測量楊氏彈性模量的方法，其特征在于：按照以下步驟進行：

步驟一、將長度為L，直徑為d的待測金屬絲的兩端置于夾套的凹槽中，扣合夾套，使得待測金屬絲兩端的凸形部分別外露于夾套外；步驟二、將夾套通過縱向槽置于底座中并抵靠在底座的橫槽，待測金屬絲穿過橫槽的溝槽；

步驟三、記錄下初始的數據：光杠桿的前后足尖垂直距離h，光杠桿的反射鏡面到標尺的距離為R，砝碼的重量為m；

步驟四、將砝碼懸掛于下方的底座，使得待測金屬絲伸長，反光鏡偏轉，加砝碼m前后望遠鏡中標尺的讀數差為△d；

步驟五、得出用伸長法測金屬絲的楊氏模量E的公式為：E=8mgLRπd2Δdh.]]>