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高中物理研究一段导线的弹性特性课外实验,
高中物理研究一段导线的弹性特性课外实验
仪器
32
＃裸铜线，也可以用不小于30
＃的漆包线；适用的砝码，用32
＃线时砝码的总质量为1．8kg；用30
＃漆包线时，砝码的总质量需超过3kg。螺旋测微器；大秤盘（用吊桶也可以）；指针，将指针如图7／1（a）所示牢牢固定在铜线上，即在黄铜接头上钻孔固定指针后，用夹具把接头固定在导线上，铜线下端与盘子的吊环相接，使得在观测记录中不包括吊环的变化。固定铜线上端的方法是：将它放在两块铜（或钢）板之间用螺栓固紧后固定到梁上。两板间的铜线应夹紧并缠绕一圈。这样的装置保证了实验中指针的移动所代表的仅仅是管线的伸长，不受装置其它部位变化的影响。
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实验步骤
在不同的位置测量铜线的直径。如果用漆包线作实验。应测量它的不含绝缘层的铜线直径（一般厂家均有标准数值可供参考）。可用丙酮浸泡去掉漆包线的绝缘层。
取长约2m的铜线为试验样品。用虎钳从线轴上剪下它时要使它不受到任何纵向应力。称量秤盘（式吊桶），并把它牢牢地固定在指针下面的导线上。盘的底部要有至少0．5m的伸长空间，装置如图7／1（b）所示。
快速地做一次实验粗略测定导线末端断裂时能承受的最大负荷（精确到100gf）。对于32
＃线，这个负荷约为1400gf，在下面我们就取此值作为它的断裂负荷。不同试验样品的断裂负荷一般不同。
取一根导线新样品作试验，记下仅用秤盘作负荷时的指针读数，接着按增量为200gf逐次增加负荷直至1000gf，记录每次相应的指针读数，再按增量为50gf将负荷从1000gf增加至1200gf，也记下每次的指针读数。然后，将负荷逐次卸下，具体作法是先每次卸下50gf负荷至负荷为1000gf，再按每次卸下200gf的做法使负荷减小至零，并像以前一样记下每次相应的指针读数。再接着重复做增加负荷的实验，当负荷达到1200gf再按每次10gf增加负荷，直到导线断裂为止。为从实验中得到最佳结果，每次变化负荷后要有足够。长的时间让导线充分伸长或收缩，这点很重要。负荷越大所需时间越长，有时达到15min，在此期间，每隔一定时间记录一次指针读数，直到读数不随时间变化为止。
最后，在许多个位置上测量断裂导线的直径。
数据记录与处理
把实验结果制成图表，画出图象（以伸长为纵坐标作出负荷曲线），比较实验前后导线的直径并讨论结果。
