一、实验目的

通过本次实验，掌握拉伸法测定金属丝杨氏模量的基本原理与操作方法。同时，理解杨氏模量的概念及其在工程和材料科学中的应用意义。

二、实验原理

杨氏模量是衡量材料弹性性能的重要物理量之一，表示材料在外力作用下抵抗形变的能力。其定义为应力与应变之比，在线弹性范围内保持恒定。本实验采用拉伸法，通过对金属丝施加一定的拉力并测量其产生的伸长量，结合材料的几何尺寸计算出杨氏模量值。

三、实验器材

主要包括：精密电子天平、螺旋测微计、游标卡尺、砝码、金属丝样品等。

四、实验步骤

1. 使用游标卡尺测量金属丝直径，并记录数据；

2. 将金属丝两端固定于实验装置上，确保其处于水平状态；

3. 利用螺旋测微计测量金属丝初始长度；

4. 按顺序逐级增加砝码重量，每次加载后等待稳定再读取伸长量；

5. 记录不同载荷下的伸长量数据；

6. 实验结束后整理数据，计算杨氏模量。

五、数据分析

根据实验所得的数据，利用公式 \( E = \frac{F}{S} \cdot \frac{\Delta L}{L_0} \) 进行计算（其中 \(E\) 为杨氏模量，\(F\) 为外加力，\(S\) 为横截面积，\(\Delta L\) 为伸长量，\(L_0\) 为原始长度）。经过多次重复试验取平均值作为最终结果。

六、实验结论

通过此次实验，我们成功测得了该金属丝的杨氏模量，并验证了理论公式在实际应用中的有效性。实验过程中发现，影响测量精度的因素包括仪器误差、人为操作差异等，因此需要严格控制条件以提高准确性。

七、思考与讨论

1. 如何进一步改进实验方案来减小系统误差？

2. 不同种类金属丝之间的杨氏模量有何区别？这反映了它们怎样的内部结构特点？

以上便是本次关于“拉伸法测金属丝杨氏模量”的完整实验报告。希望每位同学都能从中获得宝贵的知识经验，并激发对物理学更深层次的兴趣与探索欲望！