A-level物理考試中有關(guān)Young Modulus（楊氏模型）考題解析
本文出處：IB培訓(xùn) 發(fā)布時(shí)間：2020-07-29 14:41:05 字體大?。? A+ A-
在A-level物理考試中，每個(gè)考試局都有一章關(guān)于Material的內(nèi)容，其中最重要的知識(shí)點(diǎn)就是Young Modulus了。
很多同學(xué)在之前都學(xué)過(guò)胡克定律中的spring constant（k），這兩個(gè)特性都和材料的彈力有關(guān)系，到底有什么區(qū)別呢？
今天，A加未來(lái)國(guó)際教育老師教大家用比較的思維來(lái)理清這些物理量之間的關(guān)系。
在彈性系數(shù)（spring constant）k中，都有什么會(huì)影響彈簧的k值呢？ 主要有三個(gè)因素： 材料、橫截面積和原始長(zhǎng)度， 其中原始長(zhǎng)度越短，k值越大；橫截面積越大，k值越大。K值是和整個(gè)彈簧的材料和形狀都相關(guān)的。
在A-level數(shù)學(xué)的mechanics部分中，其實(shí)還有一個(gè)和彈性相關(guān)的物理量，叫做彈性模量（Elastic Modulus）λ。 λ的大小只和材料的種類，以及橫截面積有關(guān)，和長(zhǎng)度是無(wú)關(guān)的。 λ值的大小恰好等于讓彈簧伸長(zhǎng)到原始長(zhǎng)度2倍所需要的拉力。
有沒(méi)有那個(gè)物理量只和材料本身有關(guān)，和彈簧的橫截面積、原始長(zhǎng)度都無(wú)關(guān)呢？
這就是楊氏模量了。
在介紹這個(gè)物理量之前，首先要介紹另外兩個(gè)物理量。
一個(gè)是應(yīng)力（stress），應(yīng)力是等于拉力除以橫截面積，這樣就是單位面積的受力了；
另外一個(gè)是伸長(zhǎng)比例（strain），等于伸長(zhǎng)長(zhǎng)度除以原始長(zhǎng)度，即伸長(zhǎng)的百分比。
由于stress已經(jīng)去除掉了面積的干擾因素，strain去除掉了原始長(zhǎng)度的干擾因素，我們對(duì)楊氏模量的定義即為：
楊氏模量是只和材料相關(guān)的物理量，其數(shù)值越大，說(shuō)明在變形的時(shí)候需要提供的力就越大，例如鋼材的楊氏模量就遠(yuǎn)大于橡膠。
楊氏模量的相關(guān)內(nèi)容在A-level物理考試中是必考重點(diǎn)之一，主要會(huì)以計(jì)算題和圖像題的方式來(lái)進(jìn)行出題，例如下題：
再次強(qiáng)調(diào)一遍，楊氏模量相關(guān)內(nèi)容是A-level物理考試中是必考重點(diǎn)。希望通過(guò)今天的分享，能夠幫助同學(xué)們鞏固好這塊知識(shí)點(diǎn)，下次考場(chǎng)遇到的時(shí)候，快速就可以獲得高分。 大家學(xué)習(xí)上不管有任何問(wèn)題，可以隨時(shí)聯(lián)系我們，教學(xué)電話：13126505139 （微信同步）。
