实验名称：用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量
一．实验目的
学习用拉伸法测定钢丝的杨氏模量；掌握光杠杆法测量微小变化量的原理；学习用逐差法处理数据。
二．实验原理
长为
，截面积为
的金属丝，在外力
的作用下伸长了
,称
为杨氏模量（如图1）。设钢丝直径为
，即截面积
,则
。
伸长量比较小不易测准，因此，利用光杠杆放大原理，设计装置去测伸长量（如图2）。
由几何光学的原理可知，
， 
。
图1 图2
三．主要仪器设备
杨氏模量测定仪；光杠杆；望远镜及直尺；千分卡；游标卡尺；米尺；待测钢丝；砝码；水准器等。
四．实验步骤
1. 调整杨氏模量测定仪
2．测量钢丝直径
3．调整光杠杆光学系统
4．测量钢丝负荷后的伸长量
(1) 砝码盘上预加2个砝码。记录此时望远镜十字叉丝水平线对准标尺的刻度值
。
(2) 依次增加1个砝码，记录相应的望远镜读数
。
(3) 再加1个砝码，但不必读数，待稳定后，逐个取下砝码，记录相应的望远镜读数
。
(4) 计算同一负荷下两次标尺读数(
和
)的平均值
。
(5) 用隔项逐差法计算
。
5. 用钢卷尺单次测量标尺到平面镜距离
和钢丝长度；用压脚印法单次测量光杠杆后足到两前足尖连线的垂直距离
。
6．进行数据分析和不确定度评定，报道杨氏模量值。
五．数据记录及处理
1．多次测量钢丝直径
表1 用千分卡测量钢丝直径（仪器误差取0.004
）
钢丝直径的：
A类不确定度
0.0024 mm
B类不确定度
mm
总不确定度
0.0034 mm
…… …… 余下全文
实验原理图如右图：
，其中l是光杠杆的臂长。
一端在延长度方向上受力为F，并伸长△L，如图
是物体的相对伸长，叫应变。
是物体单位面积上的作用力，叫应力。 
，截面积为
，沿长度方向施力
后，物体的伸长
，则在金属丝的弹性限度内，有：
称为杨氏弹性模量。
（
）
，截面积为
，沿长度方向施力
后，物体的伸长
，则在金属丝的弹性限度内，有：
称为杨氏弹性模量。
（
）
