[发明专利]一种基于排水法测量金属丝杨氏模量的装置

说明书

本发明涉及实验装置技术领域，具体为一种基于排水法测量金属丝杨氏模量的装置，包括底座，所述底座上固定设置有平行连杆，所述平行连杆的远离所述底座的一端固定设置有顶板，所述顶板的靠近所述底座的一侧表面上悬挂有金属丝，所述金属丝的靠近所述底座的一端连接有托盘，所述托盘上放置有槽码，所述托盘的靠近所述底座的一侧连接有粗细均匀的实心圆柱体，所述平行连杆上设置有一个平台，本发明的结构操作简单，使用方便，廉价且不易损坏，极易拆卸和组装，使用时读数稳定且精准，大大降低了现有装置因结构上的缺陷而导致的读数误差。

技术领域

本发明涉及实验装置技术领域，具体涉及一种基于排水法测量金属丝杨氏模量的装置。

背景技术

设粗细均匀的金属丝的原长为L，横截面积为S，沿长度方向施力F后，其长度改变ΔL，则金属丝单位面积上受到的垂直作用力称为正应力，金属丝的相对伸长量称为线应变。实验结果指出，在弹性范围内，由胡克定律可知物体的正应力与线应变成正比，即

比例系数Y为杨氏弹性模量，简称杨氏模量。在它表征材料本身的性质，Y越大的材料，要使它发生一定的相对形变所需要的单位横截面积上的作用力也越大。Y的国际单位制单位为帕斯卡，记为Pa(1Pa＝1N/m²)。

而△L是一个微小长度变化(在此实验中，当L≈1m时，F每变化1kg相应的△L约为0.3mm)。因此，本实验利用光杠杆的光学放大作用实现对钢丝微小伸长量△L的间接测量。

但是在实际测量的过程中，由于金属丝和金属丝下面的槽码很难保持平稳，会导致投影的光标上下左右飘忽不定，难以做到精确读数，产生实验误差。因此需要一种能更精确，更有效，更稳定的测量金属丝伸长量的方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于排水法测量金属丝杨氏模量的装置。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案如下：

一种基于排水法测量金属丝杨氏模量的装置，包括包括底座，所述底座上固定设置有平行连杆，所述平行连杆远离所述底座的一端固定设置有顶板，所述顶板的靠近所述底座的一侧表面上悬挂有金属丝，所述金属丝靠近所述底座的一端连接有托盘，所述托盘上放置有槽码，所述托盘靠近所述底座的一侧连接有实心圆柱体，所述平行连杆上设置有一个平台，所述平台上放置有量筒。

可优选的，所述量筒的内部装有清水。

可优选的，所述量筒的内径为100mm；所述量筒的内径大于所述实心圆柱体的外径。

可优选的，所述实心圆柱体上半端可以与所述托盘衔接固定

可优选的，所述实心圆柱体插入所述量筒中并与盛有的所述清水相接触，用于通过所述清水上升的高度计算出所述实心圆柱体下降的距离。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果如下：

1.本组合装置实验器材相较于现有装置使用简单，廉价，并且不易损坏。

2.本组合装置操作简单，使用方便，易上手，极易拆卸和组装，

3.本组合装置读数精确稳定，即使金属丝和槽码有轻微晃动，对读数也不会较大影响。

4.本组合装置原理简单，上手实操通俗易懂具有较高的精确性。

附图说明

图1为本发明一种基于排水法测量金属丝杨氏模量的装置的结构示意图；

图2为本发明的工作原理图。