Question

金属材料(如钢筋钢梁等)在外力F作用下会伸长，其伸长量不仅与拉力F的大小有关，还与金属材料的横截面积S有关．对同一种金属，其所受的拉力F与其横截面积S的比值跟金属材料的伸长量与原长L的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量．用E表示，即:；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器； 游标卡尺；米尺；天平；固定装置等．设计的实验如图所示．

该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h．用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m(不超量程)

（1）在一次测量中：
a．螺旋测微器如图甲所示，其示数为 　 　　mm；
b．游标卡尺如图乙所示，其示数为 　　　　mm。
（2）用以上测量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为: E =   　　　　　 ．

Answer 1

  3.851~3.854 ， 11.14 ，

解析试题分析：（1）螺旋测微器读数：主尺+螺旋=3.5+0.352=3.852mm；
（2）游标卡尺读数：主尺+游标=11+0.02×7=11.14mm；
（3）设绳子与水平方向夹角为，伸长量为，如图所示

根据平衡条件可知拉伸后，金属丝上的拉力F= 1
由几何关系可得 2
金属丝的伸长量 3
金属线横截面积 4
由经上四式得：
考点：弹力与弹簧伸长量间的关系