建筑、橋梁工程中所用的金屬材料（如鋼筋鋼梁等）在外力作用下會(huì)伸長，其伸長量不僅與和拉力的大小有關(guān)，還和金屬材料的橫截面積有關(guān)．人們發(fā)現(xiàn)對(duì)同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長量與原長的比值的比是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做楊氏模量．用E表示，即：E=
(
F
S
)
(
△L
L
)
；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1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（橫截面面積的變化可忽略不計(jì)）．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）．用游標(biāo)卡尺測長度時(shí)如圖2，圖3是圖2的放大圖（放大快對(duì)齊的那一部分），讀數(shù)是
 
．以上測量量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達(dá)式為：E=
 
．
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分析：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；
根據(jù)平衡條件求出金屬絲上的拉力，由幾何知識(shí)求出金屬絲的伸長量然后代入公式即可正確解答．
解答：解：游標(biāo)卡尺上主尺讀數(shù)為：8mm，游標(biāo)尺上第47個(gè)刻度與主尺上刻度對(duì)齊，所以讀數(shù)為：47×0.02=0.94mm，故最后讀數(shù)為：8+0.94=8.94mm．
由圖中幾何關(guān)系，L+△L=
L2+h2
，△L=
L2+h2
-L
由
F
mg
=
L+△L
2h
，解得：F=mg
L+△L
2h

S=
πD2
4
，
該金屬的楊氏模量的表達(dá)式為：E=
F
S
△L
L
=
2mgL
L2+h2
πD2h(
L2+h2
-L)
．
故答案為：8.94mm；
2mgL
L2+h2
πD2h(
L2+h2
-L)
．
點(diǎn)評(píng)：本題屬于信息給予題，考查學(xué)生獲取信息的能力和利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力，是一道考查能力的好題．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

建筑、橋梁工程中所用的金屬材料（如鋼筋鋼梁等）在外力作用下會(huì)伸長，其伸長量不僅與和拉力的大小有關(guān)，還和金屬材料的橫截面積有關(guān)．人們發(fā)現(xiàn)對(duì)同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長量與原長的比值的比是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做楊氏模量．用E表示，即：E=
(
F
S
)
(
△L
L
)
；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）．
用以上測量量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達(dá)式為：E=
2mgL
L2+h2
πD2h(
L2+h2-L
)
2mgL
L2+h2
πD2h(
L2+h2-L
)
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

實(shí)驗(yàn)題：
（1）建筑、橋梁工程中所用的金屬材料（如鋼筋鋼梁等）在外力作用下會(huì)伸長，其伸長量不僅與拉力的大小有關(guān)，還與金屬材料的橫截面積有關(guān)，人們發(fā)現(xiàn)對(duì)同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長量與原長的比值的比是一個(gè)常量，這個(gè)常量叫做楊氏模量．用E表示，即E=(
F
S
)/(
△L
L
)；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用以上所測物理量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達(dá)式為E=
 
．
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（2）在測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：
干電池E（電動(dòng)勢約為1.5V，內(nèi)電阻小于1.0Ω）；  電流表G（滿偏電流3mA，內(nèi)阻Rg=10Ω）；
電流表A（0-0.6A，內(nèi)阻0.1Ω）；    滑動(dòng)變阻器R1（0-20Ω，10A）；
滑動(dòng)變阻器R2：（0-100Ω，1A）；    定值電阻R3=990Ω；      開關(guān)、導(dǎo)線若干
①為方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，其中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是
 
（填寫字母代號(hào)）
②請(qǐng)?jiān)诰�框內(nèi)畫出你利用本題提供的器材所設(shè)計(jì)的測量電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖．
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③上圖為某-同學(xué)根據(jù)他所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)繪出的I1：I2圖線（I1為電流表G的示數(shù)；I2為電流表A的示數(shù)），由圖線可求得被測電池的電動(dòng)勢E=
 
V；內(nèi)電阻r=
 
Ω

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）建筑、橋梁工程中所用的金屬材料（如鋼筋鋼梁等）在外力作用下會(huì)伸長，其伸長量不僅與和拉力的大小有關(guān)，還和金屬材料的橫截面積有關(guān)．人們發(fā)現(xiàn)對(duì)同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長量與原長的比值的比是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做楊氏模量．用E表示，即：E=
( 
F
S
 )
( 
△L
L
 )
；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1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2甲所示，其示數(shù)為
3.853
3.853
mm；
b．游標(biāo)卡尺如圖2乙所示，其示數(shù)為
11.14
11.14
mm；

②用以上測量量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達(dá)式為：E=
2mgL
L2+h2
πD2h(
L2+h2
-L)
2mgL
L2+h2
πD2h(
L2+h2
-L)
．
（2）在探究“牛頓第二定律”時(shí)，某小組設(shè)計(jì)雙車位移比較法來探究加速度與力的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示，將軌道分上下雙層排列，兩小車后的剎車線穿過尾端固定板，由安裝在后面的剎車系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行控制（未畫出剎車系統(tǒng)）．通過改變砝碼盤中的砝碼來改變拉力大�。ㄟ^比較兩小車的位移來比較兩小車的加速度大小，是因?yàn)槲灰婆c加速度的關(guān)系式為
s=
1
2
at2；
s=
1
2
at2；
．已知兩車質(zhì)量均為200g，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表中所示：
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 小車 拉力F/N 位移s/cm 拉力比F甲/F乙 位移比s甲/s乙
1 甲 0.1 22.3 0.50 0.51
乙 0.2 43.5
2 甲 0.2 29.0 0.67 0.67
乙 0.3 43.0
3 甲 0.3 41.0 0.75 0.74
乙 0.4 55.4
分析表中數(shù)據(jù)可得到結(jié)論：
在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)當(dāng)小車質(zhì)量保持不變時(shí)，由于s∝F說明a∝F；
在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)當(dāng)小車質(zhì)量保持不變時(shí)，由于s∝F說明a∝F；
．
該裝置中的剎車系統(tǒng)的作用是
控制兩車同時(shí)運(yùn)動(dòng)和同時(shí)停止；
控制兩車同時(shí)運(yùn)動(dòng)和同時(shí)停止；
．
為了減小實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，你認(rèn)為還可以進(jìn)行哪些方面的改進(jìn)？（只需提出一個(gè)建議即可）
調(diào)整兩木板平衡摩擦力（或使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量等）．
調(diào)整兩木板平衡摩擦力（或使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量等）．
．

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年河南鄭州第47中學(xué)高三第一次月考物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（1）實(shí)驗(yàn)中,如圖所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s.

根據(jù)紙帶可判定小車做_______運(yùn)動(dòng).

根據(jù)紙帶計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度:_____m/s_____m/s

（2）建筑、橋梁工程中所用的金屬材料(如鋼筋鋼梁等)在外力作用下會(huì)伸長，其伸長量不僅與和拉力的大小有關(guān)，還和金屬材料的橫截面積有關(guān)．人們發(fā)現(xiàn)對(duì)同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長量與原長的比值的比是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做楊氏模量．用E表示，即:E=；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（橫截面面積的變化可忽略不計(jì)）。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)．用游標(biāo)卡尺測長度時(shí)如下圖，右圖是左圖的放大圖（放大快對(duì)齊的那一部分），讀數(shù)是              。

以上測量量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達(dá)式為: E =           ．

 

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