画出光杠杆的光路图

1. 在杨氏弹性模量的测实验中,画出杠杆的原理图,导出其放大微小长度l的公式

在杨氏弹性模量的测实验中,假设，ΔL为钢丝伸长量，b为光杠杆长，D为镜面到尺面的距离，Δn为刻度尺读数的变化量，原理图和推导如图。

2. 光杠杆的臂长b指的是

镜面下两足连线的中点到另一个足的距离。
光杠杆垂线b如何测量
将其在一张白纸上按一下，会在纸上留下光杠杆三个足的印子，用笔将垂线做出，然后在纸上测量即可。在长度或位置差别甚小的测量中，这是一个简单有效的方法。它是一块安装在三个支点上的平面镜，F1和F2为前面的支点，R是后面的支点。

3. 光杠杆的放大原理与放大倍率推导过程

光杠杆有比例系数的，放大系数就是两移动臂之比，还要注意光线是否反射，反射要加倍

4. 光杠杆的工作原理是什么如何正确使用

光杠杆测量原理即光杠杆镜尺法测量微小伸长量原理. 1．拉伸法测量杨氏模量 ◆原回理：本实验采用光杠答杆放大法进行测量。弹性杨氏模量是反映材料形变与内应力关系的物理量，实验表明，在弹性范围内，正应力（单位横截面积上垂直作用力与横截面积之比，）与线应变（物体的相对伸长）成正比，这个规律称为虎克定律。 2．测量圆环的转动惯量 ◆结构：三线摆是上、下两个匀质圆盘，通过三条等长的摆线（摆线为不易拉伸的细线）连接而成。 ◆原理：三线摆的摆动周期与摆盘的转动惯量有一定关系，所以把待测样品放在摆盘上后，三线摆系统的摆动周期就要相应地随之改变。这样，根据摆动周期、摆盘质量以及有关的参量，就能求出摆动系统的转动惯量。

5. 如何画光路图

光传播到两种介质的分界面上会同时发生反射和折射，所以，当 发光点S发出入射光线到玻璃砖的AB面时，必须绘制反射光线和折射光线。

光线的方向必须是从发光点出发一路向前，所以，在入射光线、反射光线、折射光线上标出的箭头方向应与光的传播方向一致。

如是实际存在的光线，必须用实线作图，如果是配合画图而作的辅助线，必须用虚线作图。

(5)画出光杠杆的光路图扩展阅读

1、画出图中人眼通过平面镜M看到桌底下球的光路，镜子的反射看到了小球，要画的光路图，一定包含入射光线和反射光线。

2、光路作图题可总结为“光的直线传播”“光的反射”以及“光的折射”。因此在做光路作图题时要明白光在同种均匀介质中沿直线传播。

3、光路是可逆的这些性质，同时还有反射规律：三线共面，两线分居，两角相等。

6. 一道物理题~

1 反射光点移动放大显示桌面形变

图1为演示桌面微小形变的实验装置。一束光线依次被平面镜M和N反射，最后射到刻度尺L上，形成一个光点，当用力压桌面，镜子就要向箭头所示的方向倾斜，由于两面镜子之间的距离较大，光点就会在刻度尺上有明显的移动，而把桌面的微小形变显示出来。

光点反射放大法是使光的反射角的微小变化通过反射线投射到远处光屏上的光点的移位来显示，其变化的显著程度取决于反射镜至光点投射之间的距离。这种放大法通常也叫“光杠杆放大法”。

图1实验正是利用光在均匀介质中的直线传播和平面镜组对光线的两次反射，由两次反射角的变化使反射光线在刻度尺L上的明显移位来设计而成的。光点反射法是物理实验中常用的放大方法，如卡文迪许设计的测量万有引力的著名扭秤装置，就是巧妙地运用了光点反射放大法才解决了测量石英丝微小扭转角的难题，进而算出两球间的引力。

2 细管液面升降放大显示瓶体形变

图2所示为用椭圆墨水瓶演示固体形变的实验。双手用劲紧捏瓶时，难以观察出瓶体本身的形变。但是若在瓶中插入毛细管，当用手沿瓶短轴方向紧捏时，毛细管中的红色液面会明显上升；当沿瓶长轴方向紧捏时，毛细管中的液面会明显下降。可见，放大后的形变效应十分显著。

细管液面升降放大法是通过透明细管中的有色液面的上升或下降来反映某种物理量(如体积、温度、压强、热量、内能等)的微小变化，其显著程度取决于细管直径的大小。细管液面升降放大法在热学演示实验中用得比较多。如用空气温度计或微小压强计等来演示诸如比热实验，热辐射实验，液体蒸发致冷实验，焦耳定律实验，克服摩擦力做功增加内能实验等，实际上就是运用了细管液面升降放大法。

3 指针偏转放大显示拉伸形变

图3所示为固体热膨胀演示仪。A、B为两接线柱，C、D为两金属小滑轮，1为康铜丝，其一端固定于接线柱B，另一端与弹簧连接，2为弹簧，3为指针，其底端焊接在康铜丝上。实验前，康铜丝处于拉紧状态，且弹簧适当向上拉伸。接通电源后，通电部分康铜丝由于电阻的作用会产生焦耳热而膨胀，在弹簧的弹力作用下向左下方伸长，带动指针向上偏转，切断电源后，指针很快回到原位。显然，该装置是通过指针的偏转来放大显示康铜丝的微小拉伸形变(热胀冷缩)。

指针偏转放大法也即是通常所说的杠杆放大法，它是利用有固定转轴的指针，微小变化作用于指针杠杆的短臂，而观察点则在长臂的顶端，观察的显著程度取决于长臂与短臂的比值。

4 投影放大显示支架形变

图4所示的支架受力问题，对于初学者来说，力F对支架的两根梁产生怎样的作用?光看这静态图，学生很难想象和正确判断。如能把在O点挂重物后NO梁和MO梁的形变显示出来，该难题不就迎刃而解了吗?为此，可设计这样一个演示实验，用一木杆代替NM边，用一细绳代替NO，一细竹条代替MO，用投影仪将实验投影放大到银幕上，当用手向下拉O点(相当于在O点施加了一个重物的拉力F)，学生从银幕上可清楚观察到MO梁发生了弯曲，NO梁则产生了伸长。通过实物投影后，静态变成了动态，且支架的微小形变放大得清晰可见，无需教师多说，学生很快就能得出正确的结论:F产生的作用效果是使MO梁受到一个水平向左的压力，使NO梁受到一个沿NO向下的拉力。

7. 3.结合实验现象,光杠杆放大1万倍可能出现什么问题

1 增加距离
2 选择在被观测目标附近比较大的物体进行调焦,知道看清楚此物体,然后对准被观测物进行微调直到能看清尺子上的数字

8. 光杠杆法怎么测量杨氏模量

如下：

如果金属丝绷紧拉直，那么拉伸实验时，金属丝的伸长量和拉力成正比。画出来的“力－伸长量”图像为斜直线，由该直线的斜率即可以求得杨氏模量。

如果金属丝是弯曲的，开始拉伸时，因为先要把金属丝由弯拉直，所以“力－伸长量”图像是一条曲线，开始只有伸长量增加，力不增加，金属丝绷紧后，图像才变为斜直线。

所以，对实验的影响：拉伸曲线开始不为斜直线，求杨氏模量时必须把前面的曲线段舍弃。

相关介绍：

杨氏模量（Young's molus）是描述固体材料抵抗形变能力的物理量，也叫拉伸模量（tensile molus）。1807年由英国物理学家托马斯·杨所提出。

当一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL时，F/S叫应力，其物理意义是金属丝单位截面积所受到的力；ΔL/L叫应变，其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。应力与应变的比叫弹性模量。ΔL是微小变化量。

杨氏模量（Young's molus），又称拉伸模量（tensile molus）是弹性模量（elastic molus or molus of elasticity）中最常见的一种。杨氏模量衡量的是一个各向同性弹性体的刚度（stiffness）， 定义为在胡克定律适用的范围内，单轴应力和单轴形变之间的比。

与弹性模量是包含关系，除了杨氏模量以外，弹性模量还包括体积模量（bulk molus）和剪切模量（shear molus）等。Young's molus E, shear molus G, bulk molus K, 和 Poisson's ratio ν 之间可以进行换算，公式为：E=2G(1+v)=3K(1-2v)。

9. 用拉伸法测量扬氏模量中光杠杆将钢丝伸长量放大了多少倍

根据实验数据，画个草图，利用简单的几何知识就能算出来

10. 说明光杠杆放大原理

原理：如来果入射光固定，那么转动自镜面一个角度A. 那么反射光线会偏折2A。 反射光线投射到远方的墙壁上，那么这个2A的角度变化会使得光斑移动一个很大的距离。而使得镜面转动的距离一般比较小。这是一个测量小距离的方法。

在长度或位置差别甚小的测量中，这是一个简单有效的方法。它是一块安装在三个支点上的平面镜，F1和F2为前面的支点，R是后面的支点。

镜的偏转面所在的平面平行于F1、F2的连线，R安装在待测量的位置变化的物体上，F1和F2固定于基座，使平面镜能绕F1F2轴转动，L是望远镜，S是标尺（它上面的字是反的），当光线经M反射后，标尺S上的刻度可通过望远镜观测。

(10)画出光杠杆的光路图扩展阅读：

在长度或位置差别甚小的测量中，这是一个简单有效的方法。它是一块安装在三个支点上的平面镜，F1和F2为前面的支点，R是后面的支点。

镜的偏转面所在的平面平行于F1、F2的连线，R安装在待测量的位置变化的物体上，F1和F2固定于基座，使平面镜能绕F1、F2轴转动，L是望远镜，S是标尺（它上面的字是反的），当光线经M反射后，标尺S上的刻度可通过望远镜观测。