A-Level物理：Young 's Modulus 杨氏模量

在A-Level物理AS中的知识点中，有一个知识点叫做杨氏模量（Young 's Modulus ）。今天，跟随锦秋张翰林来一起看看有关杨氏模量知识点的解题技巧。

杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。当一条长度为L、截面积为A的金属丝在力F作用下伸长ΔL时，F/A=stress（应力），应力的单位为（Pa）。

应力的单位虽然和压力（pressure）的单位一样都是Pa，但是应力和压力的物理含义是不同的。应力是当物体由于外因（受力、湿度、温度场变化等）而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。

同时，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。

那么，应力与应变的比叫杨氏模量（Young's modulus），又称拉伸模量（tensile modulus）是弹性模量（elastic modulus or modulus 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）。在这其中，杨氏模量的定义一定适用在胡克定律的范围内。

在杨氏模量的知识点中，我们首先要学习的就是应力，应变，和杨氏模量的计算关系。同时明确在计算中所需要测量的物理量。

由于应力/应变=杨氏模量，那么我们通过测量数据以后可以得到材料在弹性/泛型形变时的图像。

对于这5个点，同学们只需要熟记各个点的名称以及所表达的意思，同时明白弹性形变时为直线图像即可。

接下来我们来看一道例题。

在这道题中，我们需要列举出合适的测量方式，用于计算材料的杨氏模量。由于应力需要测量F和A，应变需要测量ΔL和L。那就需要通过长度测量仪器来测量wire的半径从而计算出A, 同时测量出ΔL和L。

The answer: Using micrometer to measure the diameter of the cross-section area and original length.

Answer：

这题只要画出弹性形变时为直线图像即可。

Answer：The gradient=load/extension , young’s modulus = FL/AΔL, then young’s modulus= gradient x (original length/cross-section area)

这题需要我们对杨氏模量的公式进行一定的转换后，判断斜率与杨氏模量的关系。

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