一、实验目的
1. 掌握拉伸法测量杨氏弹性模量的基本原理和实现方法。2. 掌握用光杠杆法测量微小伸长量的原理和方法。3. 学会用逐差法处理实验数据。
二、实验原理
杨氏弹性模量是描述材料在受到拉伸或压缩应力时的形变程度的物理量。本实验通过拉伸法测量钢丝的杨氏模量，通过光杠杆法和逐差法处理实验数据，从而实现对钢丝杨氏模量的测量。
三、实验仪器
1. 杨氏模量测定仪：包括拉伸仪、光杠杆、望远镜、标尺等。2. 水准器：用于调节支架的垂直状态。3. 钢卷尺：用于测量钢丝的长度。4. 螺旋测微器：用于测量微小伸长量。5. 钢直尺：用于测量支架的高度。
四、实验步骤
1. 准备实验仪器和材料：杨氏模量测定仪、金属丝、支架、气泡水准、光杠杆、望远镜、标尺、钢卷尺和螺旋测微器等。2. 安装实验装置：将金属丝固定在支架上，调节支架的支脚使其处于垂直状态，将气泡水准调节到水平位置。3. 测量金属丝的长度：使用钢卷尺测量金属丝的长度，并记录下来。4. 拉伸金属丝：在支架下梁的三角形凹槽内放置光杠杆，将金属丝拉伸至一定长度，并记录下拉伸的长度。5. 使用螺旋测微器测量微小伸长量：将金属丝拉伸至一定长度，然后使用螺旋测微器测量其微小伸长量。6. 计算杨氏模量：根据实验数据，使用公式计算钢丝的杨氏模量。7. 分析实验结果：对实验结果进行分析，讨论拉伸法测量杨氏弹性模量的基本原理和实现方法，以及用光杠杆法测量微小伸长量的原理和方法。
五、实验结果与分析
1. 实验测量得到的金属丝长度为L，拉伸长度为ΔL，截面积为S。2. 计算杨氏模量：E = F/S * ΔL/L，其中F为施加的外力，S为钢丝的截面积，ΔL为钢丝的伸长量，L为钢丝的原长。3. 分析结果：根据实验结果，可以得出钢丝的杨氏模量。
六、实验总结
本实验通过拉伸法测量钢丝的杨氏模量，通过光杠杆法测量微小伸长量，并使用逐差法处理实验数据。在实验过程中，我们掌握了测量杨氏模量的基本原理和实现方法，熟悉了光杠杆法测量微小伸长量的原理和方法，并培养了独立分析和解决问题的能力。