Question

金屬材料(如鋼筋鋼梁等)在外力F作用下會伸長，其伸長量不僅與拉力F的大小有關(guān)，還與金屬材料的橫截面積S有關(guān)．對同一種金屬，其所受的拉力F與其橫截面積S的比值跟金屬材料的伸長量與原長L的比值的比是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做楊氏模量．用E表示，即:；某同學(xué)為探究其是否正確，根據(jù)下面提供的器材:不同粗細(xì)不同長度的同種金屬絲；不同質(zhì)量的重物；螺旋測微器； 游標(biāo)卡尺；米尺；天平；固定裝置等．設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如圖所示．

該同學(xué)取一段金屬絲水平固定在固定裝置上，將一重物掛在金屬絲的中點(diǎn)，其中點(diǎn)發(fā)生了一個(gè)微小下移h．用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為D；用游標(biāo)卡尺測得微小下移量為h；用米尺測得金屬絲的原長為2L；用天平測出重物的質(zhì)量m(不超量程)

（1）在一次測量中：
a．螺旋測微器如圖甲所示，其示數(shù)為 　 　　mm；
b．游標(biāo)卡尺如圖乙所示，其示數(shù)為 　　　　mm。
（2）用以上測量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達(dá)式為: E =   　　　　　 ．

Answer 1

  3.851~3.854 ， 11.14 ，

解析試題分析：（1）螺旋測微器讀數(shù)：主尺+螺旋=3.5+0.352=3.852mm；
（2）游標(biāo)卡尺讀數(shù)：主尺+游標(biāo)=11+0.02×7=11.14mm；
（3）設(shè)繩子與水平方向夾角為，伸長量為，如圖所示

根據(jù)平衡條件可知拉伸后，金屬絲上的拉力F= 1
由幾何關(guān)系可得 2
金屬絲的伸長量 3
金屬線橫截面積 4
由經(jīng)上四式得：
考點(diǎn)：彈力與彈簧伸長量間的關(guān)系