高中物理力学实验大全
高中物理力学实验大全
高中物理力学实验大全力学实验是高中物理实验的一个重要分支。
在力学实验中,主要研究物体运动的规律,探讨物体的运动状态,包括速度、加速度、力和能量等方面的变化。
本文将介绍十种高中物理力学实验的操作方法及实验结果。
1. 用动量定理验证牛顿第二定律实验目的:通过测量不同质量的小车在经过一定距离后达到的速度,验证牛顿第二定律。
实验器材:小车、导轨、时间计、尺子、重物、电子秤、数据采集器。
实验步骤:1) 在导轨的一端放置重物,使导轨处于倾斜状态。
2) 将小车放在导轨上,对小车进行称重,并记录下小车的质量。
3) 预先将电子秤放在小车所经过的终点,记录下电子秤显示的重量。
4) 启动计时器,放开小车,记录下小车经过一定距离后的时间t及对应的速度v。
5) 重复实验三次,并取平均值。
实验结果及分析:根据动量定理,p=mv,小车在倾斜导轨上的势能转化为动能,在对称点转化为最大动能,此处动能等于摩擦力的负功。
通过实验测量得到小车的速度和质量,可以计算出小车的动能和动量,进而验证牛顿第二定律。
实验结果表明,小车的速度与质量成正比,即v∝m,验证了牛顿第二定律的结论 F=ma。
2. 利用物体自由落体实验验证重力加速度的大小实验目的:通过测量不同高度的物体下落时间,验证物体自由落体时的加速度大小。
实验器材:计时器、绳、微型摆锤、质量块、电子秤、天平。
实验步骤:1) 在实验室地面下方放置微型摆锤,在与微型摆锤对称的另一侧放置重物。
2) 用绳把重物绑定在摆锤上方,让重物自由下落。
3) 同时启动计时器和下落状态的重物,记录下重物在不同高度下落所需的时间t。
4) 重复实验三次,并取平均值。
5) 根据公式s=1/2gt²计算出在不同高度下落的时间t 和自由落体加速度g。
实验结果及分析:通过实验结果计算可得,物体自由落体时的加速度大小为9.8 m/s²,验证了该定值的正确性。
由此还可以推导出万有引力常数 G 和地球质量 M 的数值。
高中物理中的力学实验与观察
高中物理中的力学实验与观察在高中物理学习中,力学实验是培养学生动手能力、加深对力学概念理解、提高实验操作技能的重要环节。
通过实验观察,学生能够深入理解力学原理和物理现象,掌握科学方法和实验技巧。
本文将介绍几个典型的力学实验与观察。
1. 牛顿摆实验牛顿摆实验是力学中最基础的实验之一,用于研究摆动现象和摆的周期与摆长的关系。
实验装置包括一个长丝线和一个质点,将质点悬挂于丝线上并使其摆动,通过测定摆动的周期和摆长,可以得到牛顿摆的周期公式。
在实验过程中需要注意调整摆长、保持摆动平面和测量时间等因素的准确控制。
2. 弹簧振子实验弹簧振子实验是用于研究弹体振动现象以及弹簧的弹性特性的实验。
实验装置由一个弹簧和一个质点组成,通过调整质点的质量和挂载位置,可以观察到不同振动频率和振幅下的振动现象。
通过测量振子的振动周期和质点的质量,可以得到弹簧的弹性系数。
3. 受力分析实验受力分析实验是用于研究物体受力平衡条件和受力分析的实验。
实验装置包括一个悬挂的物体、几个力计和杆状物。
通过调整力的大小和方向,观察物体受力平衡的现象,使用力计测量各个力的大小,可以验证力的平衡条件和分解力的原理。
4. 斜面实验斜面实验是用于研究斜面运动和重力作用的实验。
实验装置由一个斜面和一个小车组成,通过调整斜面角度和小车的质量,观察小车在斜面上的运动情况。
通过测量小车的位移和时间,可以分析小车的加速度和重力加速度之间的关系,验证斜面上的运动规律。
以上是高中物理中的一些力学实验与观察的简要介绍。
通过这些实验,学生能够亲自操作、实地观察,更好地掌握和理解物理学中的力学概念和原理。
同时,实验也提醒我们在日常生活中,处处都充满了力学规律,帮助我们更好地理解和应用物理学知识。
希望同学们在学习物理力学时能够积极参与实验,深化对力学知识的理解,拓宽对物理学的认识。
高中物理实验--力学篇
高中物理实验--力学篇高中物理实验—力学篇实验一:研究匀变速直线运动。
实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系。
实验三:验证力的平行四边形定则实验四:验证牛顿运动定律实验五:探究动能定理实验六:验证动量守恒定律一、实验基本要求:高中阶段力学实验:研究匀变速直线运动:探究弹力和弹簧伸长的关系:验证力的平行四边形定则:验证牛顿运动定律:探究动能定理:二、实验数据处理:研究匀变速直线运动:1.利用逐差法求平均加速度:,,,2.利用平均速度求瞬时速度3.利用速度—-时间图像求加速度:作出速度—时间的图像,通过图像的斜率求物体的加速度。
探究弹力和弹簧伸长的关系:1.以力为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标,根据所测数据在坐标纸上描点。
2.按照图中各点的分布与走向,作出一条平滑的图线,所画的点不一定都在这条直线上,但要注意使图线两侧的点数大致相同。
3.以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数表达式,并解释函数表达式中常数的物理含义。
验证力的平行四边形定则:1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出这两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,做起平行四边形,过O点画对角线即为合力F的图示。
2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出只用一个弹簧测力计的拉力F’的图示.验证牛顿运动定律:探究动能定理:1.测出每次做功后,小车获得的速度2.分别用各次实验测得的v和W,绘制W-v或W-v2、W-v3、...图像,直到明确得出W和v的关系。
3.结论:物体的速度v与外力做功W间的关系为W正比于v2。
三、实验误差分析:研究匀变速直线运动:1.使用刻度尺测计数点距离时有误差。
2.作v-t图像时出现的作图误差。
3.电源频率不稳定,造成打点时间间隔不完全相同。
4.长木板粗糙程度不均匀,小车运动时加速度有变化造成的误差。
经典实验装置,本实验不需要平衡摩擦力,本实验还可用来验证牛顿第二定律及探究功与动能变化的关系,但都需要平衡摩擦力。
高中物理力学实验
高中物理力学实验力学是物理学的一个重要分支,是研究物体运动规律的科学。
在高中物理学课程中,力学实验是非常重要的一部分,通过实验,学生可以更直观地感受物理规律,巩固所学知识。
本文将介绍几个常见的高中物理力学实验,帮助学生更好地理解力学知识。
一、简单机械实验1. 斜面静摩擦系数测定实验实验目的:通过斜面静摩擦系数测定实验,了解斜面上物体受力情况,掌握斜面静摩擦系数的测定方法。
实验器材:斜面、物块、滑轮、吊轮、测力计等。
实验步骤:1)将斜面安装在水平桌面上,测定斜面的角度θ。
2)在斜面上放置一个物块,调整物块位置使其保持静止。
3)利用滑轮和吊轮的组合,在物块上方悬挂一个测力计,测量斜面上物块所受静摩擦力的大小。
4)根据实验数据计算出斜面静摩擦系数μ。
2. 弹簧振子实验实验目的:通过弹簧振子实验,研究弹簧振子的振动规律,了解振动的基本特性。
实验器材:弹簧、振子、计时器等。
实验步骤:1)将一个挂有一定质量的物块的弹簧挂置于支架上,并拉开物块,使其产生振动。
2)用计时器测量振子的振动周期T。
3)改变物块的质量,重新测量振动周期T。
4)根据实验数据分析,探讨弹簧振子振动周期与质量、弹簧刚度之间的关系。
二、动力学实验1. 牛顿第二定律验证实验实验目的:通过牛顿第二定律验证实验,验证牛顿第二定律关于物体受力和加速度之间的定量关系。
实验器材:吊轮、吊坠、测力计等。
实验步骤:1)将一块质量为m的物块用细绳吊挂于吊轮上,并在物块下方挂上一个测力计。
2)测量物块的质量m,并在实验过程中测量不同拉力情况下的加速度a和物块所受拉力F。
3)利用牛顿第二定律公式F=ma,验证实验数据与理论计算值的符合程度。
2. 动量守恒实验实验目的:通过动量守恒实验,验证封闭系统内动量守恒定律。
实验器材:空气瞬时阀、气泵、气压计等。
实验步骤:1)将一根空气鼓吹管封闭在一根底部封盖的可移动塑料圆柱体中,在塑料圆柱体上钻一个小孔,紧靠塑料圆柱体底部,再在小孔处插上一根气压计,并用适当薄膜将气压计正面封闭,然后用适当胶裂封闭气压计所在口适当较高之处。
高中物理力学实验(1)
高中物理力学实验引言物理实验是重要的学习过程,通过实验可以让学生更深入地了解和学习物理原理。
在高中物理教学中,力学实验是非常重要的一部分,它可以帮助学生观察和验证力学原理,并提高实验操作技能。
本文档将介绍一些常见的高中物理力学实验,包括杆状物体静力平衡实验、弹簧的胡克定律实验、牛顿第二定律实验和简谐振动实验。
一、杆状物体静力平衡实验实验目的通过观察和测量杆状物体的静力平衡条件,验证力的平衡条件。
实验器材•杆状物体•支架•质量拉力计•垂直挡板实验步骤1.将支架放在水平的平面上,固定好支架。
2.将杆状物体放在支架上,并调整位置,使其处于静力平衡状态。
3.在杆状物体的一端挂上质量拉力计,通过拉力计施加一个水平的力。
4.通过观察和测量杆状物体的变形和拉力计的示数,判断杆状物体是否处于静力平衡状态。
实验结果与结论根据实验结果可得出结论,当杆状物体在水平方向上受到的力平衡时,杆状物体处于静力平衡状态。
二、弹簧的胡克定律实验实验目的验证弹簧的胡克定律,即弹簧的伸长或压缩与受力成正比。
实验器材•弹簧•支架•比例尺•质量拉力计实验步骤1.将支架放在水平的平面上,固定好支架。
2.将弹簧悬挂在支架上,并调整位置,使其处于自然状态。
3.在弹簧下方挂上一个质量拉力计,通过拉力计施加一个垂直向下的力。
4.通过观察和测量弹簧的变形和拉力计的示数,判断弹簧的伸长或压缩与受力是否成正比。
实验结果与结论根据实验结果可得出结论,弹簧的伸长或压缩与受力成正比,验证了弹簧的胡克定律。
三、牛顿第二定律实验实验目的通过观察和测量物体受力和加速度的关系,验证牛顿第二定律。
实验器材•平面滑轨•弹簧测力计•质量砝码实验步骤1.将平面滑轨放在水平的平面上。
2.将弹簧测力计固定在滑轨上,并调整其位置。
3.将物体放在滑轨上,绑上弹簧测力计。
4.通过在物体上加上不同的质量砝码,使物体受到不同大小的力。
5.通过观察和测量物体的加速度和弹簧测力计的示数,判断物体受力和加速度的关系。
关于力学的科学小实验
关于力学的科学小实验
标题: 球的弹跳高度与质量的关系实验
引言:
力学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动、力量和能量变化。
力学实验可以帮助我们更好地理解和应用力学原理。
本文将介绍一个关于力学的小实验,探究球的弹跳高度与质量的关系。
实验目的:
研究球的质量对其弹跳高度的影响,进一步了解弹力和重力的作用。
实验材料:
1. 不同质量的球(如篮球、足球和乒乓球)
2. 平坦的地面
3. 尺子
实验步骤:
1. 将地面清洁整齐,确保没有任何障碍物。
2. 选取一个合适的高度,将球从该高度自由落下,记录球的弹跳高度。
3. 重复步骤2,每次更换不同质量的球,记录弹跳高度。
4. 重复实验多次,取平均值以提高结果的准确性。
实验结果:
经过多次实验,我们得到了以下结果:
1. 随着球的质量增加,弹跳高度减小。
2. 乒乓球弹跳高度最高,足球次之,篮球弹跳高度最低。
实验分析:
根据实验结果,我们可以得出结论:球的质量与弹跳高度呈反比关系。
这是因为球下落时受到的重力相同,但质量较大的球在弹力的作用下需要更多的能量才能弹起,因此其弹跳高度较小。
实验应用:
1. 在运动中,运动员可以通过调整球的质量来控制球的弹跳高度,以达到更好的比赛效果。
2. 在设计其他弹性体的产品时,也可以参考质量与弹跳高度的关系,以满足特定的需求。
结论:
通过本实验,我们验证了球的弹跳高度与质量之间的关系,发现质量较大的球弹跳高度较小。
这一实验结果对于理解弹力和重力在物体运动中的作用具有重要意义,并且在实际生活和工程应用中具有一定的指导价值。
高中物理力学实验
高中物理力学实验
有很多经典的高中物理力学实验可以进行,以下列举了一些常见的实验项目:
1. 斜面上的滑动:用倾斜的斜面和小球进行实验,探究重力、斜面和摩擦力对滑动物体的影响。
2. 弹簧振子:通过挂上重物的弹簧来研究弹簧的弹性特性和振动频率。
3. 自由落体:通过测量自由落体物体的下落时间和高度,验证自由落体加速度的理论值。
4. 斯托克斯实验:用粘度较大的流体中观察物体的沉降速度,探究沉降速度与粘度、物体大小和流体特性的关系。
5. 牛顿摆实验:用线和质量块构建一个牛顿摆,通过调整线的长度和质量块的质量来研究摆动周期与线长及重力的关系。
6. 牛顿第二定律实验:通过观察物体受到不同力的作用下的加速度变化,验证牛顿第二定律(F=ma)。
7. 碰撞实验:用两个物体进行碰撞实验,通过观察碰撞前后物体的速度和动量的变化,研究碰撞动量守恒和动能守恒。
8. 平衡力实验:通过设立各种力的平衡条件,测量各个力的数值和角度,验证平衡力的原理。
以上是一些常见的高中物理力学实验项目,具体选择哪些实验要根据实际情况和教学要求来决定。
同时,进行实验时要注意安全措施和实验操作的规范。
高中物理力学实验专题
高中物理力学实验专题【实验一】研究匀变速直线运动1.交流电源的电压及频率要符合打点计时器的要求。
2.实验前要检查打点的稳定性和清晰程度,必要时要调节振针的高度和更换复写纸。
3.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。
4.先接通电源,打点计时器稳定工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源。
5.要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点,一般在纸带上每隔四个点取一个计数点,即时间间隔为T=0.02s×5=0.1s。
6.小车另一端挂的钩码个数要适当,避免速度过大而使纸带上打的点太少,或者速度太小,使纸带上的点过于密集。
7.选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰。
适当舍弃开头密集部分,适当选取计数点,弄清楚所选的时间间隔T。
8.测x时不要分段测量,读数时要注意有效数字的要求,计算a时要注意用逐差法,以减小误差。
【实验二】探究弹力和弹簧伸长的关系1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度。
2.每次所挂钩码的重力差尽量大一些,从而使坐标上描的点尽可能稀,这样作出的图线更精确。
3.测弹簧长度(尤其是原长)时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量,以免增大误差。
4.记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位。
【实验三】验证力的平行四边形定则1.同一实验中的两只弹簧秤的选取方法是:将两只弹簧秤调零后互钩对拉,若两只弹簧秤在对拉过程中,读数相同,则可选;若读数不同,应另换,直至相同为止。
2.在同一次实验中,使橡皮条拉长时,结点O位置一定要相同。
3.用两只弹簧秤钩住绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大也不宜太小,在60°~100°之间为宜。
4.读数时应注意使弹簧秤与木板平行,并使细绳套与弹簧秤的轴线在同一条直线上,避免弹簧秤的外壳与弹簧秤的限位卡之间有摩擦。
读数时眼睛要正视弹簧秤的刻度,在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下,拉力的数值尽量大些。
5.细绳套应适当长一些,便于确定力的方向。
物理教育中的力学实验
物理教育中的力学实验物理教育是学生们接触科学知识的入门课程,其中力学实验是不可或缺的重要环节。
通过力学实验,学生们可以亲身体验力学的基本概念和原理,提高对物理世界的认知和理解能力,培养科学思维和实践能力。
本文将为大家介绍几个常见的力学实验,帮助学生们更好地掌握物理知识。
1. 弹簧的弹性力实验弹簧的弹性力实验是力学实验中经典且简单的实验之一。
通过对弹簧施加不同的外力,测量弹簧的伸长量,并绘制力与伸长量之间的图像,可以得出弹簧的胡克定律:弹簧的伸长量与外力成正比。
这个实验不仅能让学生们直观地理解弹簧的弹性特性,还能帮助他们掌握图像的绘制和数据的分析方法。
2. 斜面上的滑动摩擦实验该实验旨在研究物体在斜面上的滑动摩擦力。
通过调整斜面的角度和物体的质量,观察物体下滑的速度,并测量所需施加的力大小,可以得出物体在斜面上的滑动摩擦力与斜面角度和物体质量的关系。
这个实验帮助学生们理解摩擦力的概念和作用,培养他们的实验技能和数据处理能力。
3. 吊球的振动实验吊球的振动实验是力学实验中经典的振动实验之一。
通过调节吊球的重量和长度,观察吊球的振动周期和频率,并测量振动的时间和长度,可以得出串联弹簧的周期和频率与质量和长度的关系。
这个实验帮助学生们熟悉振动的基本规律,理解谐振的概念,并培养他们的观察和实验记录能力。
4. 自由落体实验自由落体实验是力学实验中经典的实验之一,也是物理教育课程中的重要内容。
通过测量物体在自由落体过程中的下落时间和下落距离,可以得出物体的自由落体加速度和重力加速度。
这个实验帮助学生们深入了解重力的作用和自由落体的特点,提高他们的测量和分析能力。
以上是物理教育中的几个典型力学实验,通过参与这些实验,学生们能够深入理解力学的基本概念和原理,培养科学思维和实践能力。
希望本文能对学生们的物理学习有所启发和帮助,让他们在力学实验中收获知识的乐趣和成长。
高中物理备考力学实验步骤
高中物理备考力学实验步骤高中物理备考力学实验对于提高学生的实际操作能力和理论实践能力非常重要。
下面将介绍几个常见的力学实验步骤。
1. 弹簧的弹性常数测量实验:这个实验是通过拉伸或压缩弹簧,测量弹簧的弹性常数。
首先,将一个弹簧固定在实验架上,然后用一个质量挂在弹簧上,使弹簧发生形变。
接下来,通过测量不同质量下的形变量和外力的关系,计算出弹簧的弹性常数。
这个实验可以帮助学生理解弹簧的弹性性质和胡克定律的应用。
2. 弹簧振子的周期实验:这个实验是通过测量弹簧振子的周期,来研究弹簧的振动特性。
首先,将一个质量挂在一根弹簧上,使弹簧发生振动。
然后,通过计时器测量振动的周期,即一次完整振动所花费的时间。
通过改变振子的质量和振幅,可以观察到振动周期和其它条件的关系。
这个实验可以帮助学生理解振子的周期与质量、弹性常数和振幅之间的关系。
3. 牛顿第二定律实验:这个实验旨在验证牛顿第二定律,即力等于质量乘以加速度。
首先,将一个滑轮固定在实验台上,用一根轻绳悬挂一个质量较小的盒子,然后给盒子一个向下的外力。
通过测量盒子的加速度和所受的外力,可以计算出盒子的质量。
通过改变外力的大小和方向,可以观察到加速度和外力的关系。
这个实验可以帮助学生理解物体的加速度与受力和质量之间的关系。
4. 轻杆的平衡实验:这个实验旨在研究轻杆的平衡条件和力矩的概念。
首先,在一个支点上放置一个轻杆,然后通过加入质量和调整质量的位置,使杆保持平衡。
通过测量质量和杆上不同位置的距离,可以计算出力矩。
通过改变质量和位置,可以观察到力矩和其它条件之间的关系。
这个实验可以帮助学生理解力矩的计算和杆的平衡条件。
这些实验不仅仅是在课堂上进行的理论学习的补充,同时也是学生培养实际操作能力和理论实践能力的重要环节。
通过亲自进行实验,学生可以更好地理解和掌握力学的基本概念和原理。
除了掌握实验步骤和操作技巧外,学生还应该学会记录实验数据、分析实验结果,并能够准确地绘制实验曲线和图表。
高中物理力学实验【实验一】研究匀变速直线运动
【实验一】研究匀变速直线运动一、高考题:1、(2010广东卷)(1)图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
①已知打点计时器电源频率为50Hz ,则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________。
②ABCD 是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出。
从图13中读出A 、B 两点间距s=__________;C 点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)。
ks5uks5uks5u答案:①0.02s,②0.70cm,0.100m/s 解析: (1)①s fT 02.01==②读A 、B 两点数值:1.00cm 、1.70cm 故:s=1.70cm-1.00cm=0.70cms m s m t BD v v BD c /100.0/102.010.190.022=⨯+===- 2、(2011广东卷)图14是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O 、A 、B 、14图C 、D 和E 为纸带上六个计数点,加速度大小用a 表示.① OD 间的距离为________cm .② 图15是根据实验数据绘出的s-t 2图线(s 为各计数点至同一起点的距离),斜率表示________,其大小为________m/s 2(保留三位有效数字).解析:(1)答案:1.20 a/2 0.933要估读一位,②s=v 0t+21at 2,斜率为a/2【实验一】研究匀变速直线运动1、(2010广东卷)(1)图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
①已知打点计时器电源频率为50Hz ,则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________。
②ABCD 是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出。
从图13中读出A 、B 两点间距s=__________;C 点对应的速度2/s .1.2.315图O BCDEA ••••••132cm14图是________(计算结果保留三位有效数字)。
高中物理实验汇总
高中物理实验汇总高中物理实验是我们理解物理知识、掌握科学方法的重要途径。
通过亲自动手操作实验,我们能够更直观地感受物理现象,验证物理规律,培养观察、分析和解决问题的能力。
下面就为大家汇总一下高中阶段常见的物理实验。
一、力学实验1、探究小车速度随时间变化的规律这个实验使用打点计时器记录小车在倾斜木板上运动的情况。
通过测量相邻点之间的距离,计算出小车在不同时刻的速度,从而描绘出速度随时间变化的图像。
实验中要注意调整木板的倾斜程度,保证小车做匀变速直线运动。
2、探究加速度与力、质量的关系实验中通过改变小车所受的拉力和小车的质量,测量小车的加速度。
采用控制变量法,先保持质量不变,研究加速度与力的关系;再保持力不变,研究加速度与质量的关系。
这个实验需要精确测量力的大小和加速度的值,对实验器材的安装和数据处理要求较高。
3、研究平抛运动将小球从水平桌面边缘平抛出去,用频闪照相或方格纸记录小球的运动轨迹。
通过测量水平和竖直方向的位移,计算出平抛运动的初速度和时间,从而验证平抛运动在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动。
4、验证机械能守恒定律让重物自由下落,通过测量重物下落的高度和对应的速度,验证重力势能的减少量是否等于动能的增加量。
实验中要注意减少摩擦阻力的影响,保证机械能守恒。
二、电学实验1、测绘小灯泡的伏安特性曲线通过改变小灯泡两端的电压,测量相应的电流值,描绘出小灯泡的伏安特性曲线。
这个实验要注意电流表和电压表的量程选择,以及滑动变阻器的接法。
2、测定金属的电阻率用螺旋测微器测量金属丝的直径,用刻度尺测量金属丝的长度,然后用伏安法测量金属丝的电阻,根据电阻定律计算出金属的电阻率。
实验中要注意测量数据的准确性和误差分析。
3、测量电源的电动势和内阻使用电压表和电流表,通过改变外电路的电阻,测量多组电压和电流值,然后用图像法或计算法求出电源的电动势和内阻。
这个实验的误差分析是一个重点,要理解由于电表内阻的影响导致的测量误差。
物理实验简单易做及原理
物理实验简单易做及原理
很多物理实验都是简单且容易操作的,其背后原理也非常有趣。
下面举几个例子:
1. 静电实验
只需一个气球和一些碎纸片,就能演示静电的产生和引力现象。
气球反复与头发、毛衣等摩擦,就会带正电荷。
同时纸屑带负电,两者相吸即可看到静电引力效应。
这种电荷转移现象即静电原理。
2. 浮力实验
准备一个透明杯子、水和一个鸡蛋。
先放入满杯水,再将鸡蛋轻轻放入。
鸡蛋就会下沉。
然后再给鸡蛋加盐,顿时鸡蛋就会浮起来。
这说明加盐增加了水的密度,提高了浮力,体现了浮力定律。
3. 简单摆锤
只需一根细绳和一个小重物,就能制作简单摆锤。
这种周期性摆动展示了单摆的运动规律,能观察到质量、长度等因素对周期的影响。
很多物理实验看似简单,但背后却蕴含着深奥的自然规律,通过动手实践能让我们亲身感受和体会这些原理,对学习物理知识有很大帮助。
高中物理力学实验大全
高中物理力学实验大全1、力是物体之间的相互作用实验仪器:磁铁、小铁块;细线、钩码(学生用)教师操作:磁铁吸引铁块。
学生操作:用细线使放在桌上的钩码上升。
实验结论:力是物体对物体的作用。
2、测量力的仪器实验仪器:弹簧秤(2只)弹簧秤:(1)构造和原理弹簧秤测力原理是根据胡克定律,即F拉=F弹=kx,故弹簧秤的刻度是均匀的,构造如图。
(2)保养①测力计不能超过弹簧秤的量程。
②测量前要注意检查弹簧秤是否需要调零,方法是将弹簧秤竖直挂起来,如其指针不指零位,就需要调零,一般是通过移动指针来调零。
③被测力的方向应与弹簧秤轴线方向一致。
④读数时应正对平视。
⑤测量时,除读出弹簧秤上最小刻度所表示的数值外,还要估读一位。
⑥一次测量时间不宜过久,以免弹性疲乏,损坏弹簧秤。
教师操作:两只弹簧秤钩在一起拉伸,可检验弹簧秤是否已损坏。
3、力的图示实验仪器:刻度尺、圆规4、重力的产生及方向实验仪器:小球、重锤、斜面教师操作:向上抛出小球,小球总是会落到地面。
教师操作:小球在桌上滚到桌边后总是会落到地面。
实验结论:地球对它附近的一切物体都有力的作用,地球对它周围的物体都有吸引的作用。
教师操作:观察重锤线挂起静止时,线的方向。
教师操作:观察重锤线的方向与水平桌面、斜面是否垂直。
实验结论:重力的方向与水平面垂直且向下,而不是垂直物体表面向下。
5、重力和质量的关系实验仪器:弹簧秤、钩码(100g×3只)教师操作:将质量为100g的3只钩码依次挂在弹簧秤上,分别读出它们受到的重力为多少牛,将数据记在表格中,做出相应计算。
质量m(kg) 重力G(N) 重力与质量的比g(N/kg)0.10.20.3实验结论:物体的质量增大几倍,重力也增大几倍,即物体所受的重力跟它的质量成正比,这个比值始终是9.8N/kg。
6、悬挂法测重心实验仪器:三角板、悬线、不规则形状薄板(人字形梯子、绳子)教师操作:在A点用线将不规则物体悬挂起来;在B点将不规则物体悬挂起来,两次重锤线的交点即是重心。
高中物理力学实验
高中物理力学实验实验目的本实验旨在帮助学生从实际操作中掌握物理力学基本概念和实验方法,培养学生观察、分析和解决问题的能力。
实验器材和材料•平滑水平桌面•弹簧振子装置•弹簧•吊绳•不同质量的物体•直尺•计时器•秤实验原理和步骤实验一:探究弹簧振子的周期与质量的关系1.将弹簧挂在桌子边缘,确保其处于自然状态下。
2.挂上一个质量为 m1 的物体,使弹簧行程固定。
3.将振子拉到一侧,释放,并用计时器记录振动的周期 T1。
4.重复上述步骤,分别使用质量为 m2、m3 的物体进行实验,记录不同质量下的振动周期 T2、T3。
实验二:测量探究弹簧振子的周期与弹簧劲度系数的关系1.将弹簧挂在桌子边缘,确保其处于自然状态下。
2.挂上一个质量为 m 的物体,使弹簞性能稳定。
3.将振子拉到一侧,释放,并用计时器记录振动的周期 T4。
4.重复上述步骤,分别使用不同劲度系数的弹簧进行实验,记录不同劲度系数下的振动周期 T5、T6。
实验三:验证力的平行四边形法则1.将两个吊绳分别通过滑轮连接到质量转动杆上。
2.分别用秤和直尺测量两个吊绳上的拉力 F1、F2 和夹角θ1、θ2。
3.通过力的平行四边形法则计算合力F 的大小和方向。
4.用测力计测量合力 F 的大小和方向,与计算结果进行对比。
实验结果和分析实验一:探究弹簧振子的周期与质量的关系根据实验数据我们可以得到如下结论:•弹簧振子的周期与质量成正比。
•重新描绘标准化图形(周期 T 对质量 m 的关系),可以得到一条直线。
实验二:测量探究弹簧振子的周期与弹簧劲度系数的关系根据实验数据我们可以得到如下结论:•弹簧振子的周期与弹簧劲度系数成反比。
•通过绘制标准化图形(周期 T 对劲度系数 k 的关系),可以得到一条直线。
实验三:验证力的平行四边形法则通过力的平行四边形法则计算的合力与测力计测量的结果一致,验证了力的平行四边形法则的有效性。
实验总结通过本实验,我们探究了弹簧振子的周期与质量、弹簧劲度系数的关系,并验证了力的平行四边形法则。
物理力学运动实验
物理力学运动实验物理力学是物理学的一个重要分支,主要研究物体的运动规律和相互作用力。
运动实验在物理力学教学中占据了重要地位,通过实验可以直观地观察和验证物理规律,提高学生的实验能力和科学思维能力。
本文将介绍几个典型的物理力学运动实验。
1. 弹簧振子实验弹簧振子实验是物理力学中常见的实验之一,旨在研究弹簧的振动特性。
实验中,将一根弹簧固定在一定的支撑物上,在其下端挂上一个小物体。
当物体向下受力时,弹簧会被拉伸,当物体释放时,弹簧会产生回弹力,从而使物体上下振动。
通过调整物体的质量和弹簧的初始拉伸量,可以观察到弹簧振子的周期、频率等振动特性。
2. 斜面上滑动实验斜面上滑动实验是研究物体在斜面上滑动的力学性质的实验。
实验中,将一个物体放置在一条斜面上,通过改变斜面的倾角和物体的质量,观察物体在斜面上滑动的过程。
可以测量物体的加速度、滑动摩擦力等数据,验证等效原理和牛顿第二定律等物理定律。
3. 自由落体实验自由落体实验用于研究物体在重力作用下的运动规律。
在实验过程中,从一定高度释放物体,并使用计时器测量物体下落的时间。
通过多次实验,可以求得物体下落的平均加速度,并验证重力加速度的近似值。
4. 牛顿摆实验牛顿摆实验用于研究摆的运动规律。
实验中,将一根细线悬挂一定质量的物体,并使其在一个固定点周围摆动。
通过改变物体的质量和摆长,可以研究该摆的周期、频率等特性。
通过实验数据的统计和分析,可以验证摆动的周期和摆长之间的关系。
以上是几个典型的物理力学运动实验。
通过实际操作和观察,可以更好地理解物理力学中的运动规律和力学定律。
实验的结果也可以与理论计算进行对比,帮助学生深入理解物理学原理,培养科学实验和分析问题的能力。
在实验中,还需注意实验操作的安全性,严格遵守实验室的规定和实验步骤,以确保实验的顺利进行。
高中物理实验:力学与运动
高中物理实验:力学与运动引言力学与运动是物理学的重要分支,通过实验来研究和探索物体在力的作用下的运动规律。
本文将介绍几个高中物理实验,旨在帮助学生深入理解力学和运动方面的概念,并提供相关实验步骤和结果分析。
实验一:斜面上滑动实验目的探究物体在斜面上滑动时受到的摩擦力、加速度以及斜度之间的关系。
实验装置和材料•斜面板•测量尺•称重器•倾角测量仪实验步骤1.将斜面板放置于水平地面上,并用倾角测量仪测量斜面的倾角。
2.在斜面上放置一个小车,给它一个初速度并记录时间。
3.重复以上步骤,每次调整斜度并记录相应数据。
根据实验数据,绘制出不同斜度下小车滑动距离随时间变化的图表。
观察图表得出结论:随着斜度增加,小车滑动距离增加,说明加速度增大。
此外,根据斜面的倾角和小车滑动距离可以计算出小车所受的摩擦力。
实验二:弹簧振子实验目的研究弹簧振子的周期与弹性劲度系数之间的关系。
实验装置和材料•一个固定在竖直杆上的弹簧•秤盘•质量块•计时器实验步骤1.将一个质量块挂在弹簧下方,并使其达到平衡状态。
2.将质量块稍微向下拉,并释放,记录下每次来回运动所需的时间。
3.改变质量块的重量并重复上述步骤。
根据实验数据绘制周期随质量变化的图表。
通过观察图表可以得出结论:质量越大,周期越长。
根据周期和弹性劲度系数之间的关系可以进一步探讨振动力学原理。
实验三:自由落体实验目的验证自由落体物体的运动规律,即高处自由落下在地面撞击时达到最大速度。
实验装置和材料•垂直支架•一块靠橡胶垫软化的地面•计时器实验步骤1.在垂直支架上固定一个小球。
2.记录小球从垂直支架上方自由落下并撞击地面所需的时间。
3.重复以上步骤,每次改变小球的起始高度。
结果与分析根据实验数据绘制出小球起始高度与落地时间的关系图表。
观察图表可以看出:不论起始高度如何,落地时间都保持稳定,证明物体自由落体时受到恒定加速度的作用。
结论通过以上实验可以深入理解力学与运动方面的概念。
斜面上滑动实验探究了摩擦力、加速度和斜度之间的关系;弹簧振子实验研究了周期和弹性劲度系数之间的联系;自由落体实验证明了物体在自由下落过程中具有恒定加速度。
高中物理实验大全直接打印
高中物理实验力学实验1、互成角度的两个共点力的合成2、测定匀变速直线运动的加速度(含练习使用打点计时器)3、验证牛顿第二定律4、研究平抛物体的运动5、验证机械能守恒定律6、碰撞中的动量守恒7、用单摆测定重力加速度8、探究弹力和弹簧伸长的关系9、探究动能定理1、互成角度的两个共点力的合成[实验目的]验证力的合成的平行四边形定则。
[实验原理]此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果(即:使橡皮条在某一方向伸长一定的长度),看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等,如果在实验误差允许范围内相等,就验证了力的平行四边形定则。
[实验器材]木板一块,白纸,图钉若干,橡皮条一段,细绳套,弹簧秤两个,三角板,刻度尺,量角器等。
[实验步骤]1.用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上。
2.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,用两条细绳套结在橡皮条的另一端。
3.用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套,互成一定角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O(如图所示)。
4.用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向,并记录弹簧秤的读数。
在白纸上按比例作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示,利用刻度尺和三角板,根椐平行四边形定则用画图法求出合力F。
5.只用一个弹簧秤,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O,记下弹簧秤的读数和细绳的方向。
按同样的比例用刻度尺从O 点起做出这个弹簧秤的拉力F'的图示。
6.比较F'与用平行四边形定则求得的合力F,在实验误差允许的范围内是否相等。
7.改变两个分力F1和F2的大小和夹角。
再重复实验两次,比较每次的F与F'是否在实验误差允许的范围内相等。
[注意事项]1.用弹簧秤测拉力时,应使拉力沿弹簧秤的轴线方向,橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。
2.同一次实验中,橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。
[例题]1.在本实验中,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点,以下操作中错误的是A.同一次实验过程中,O点位置允许变动B.在实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条的结点拉到O点D.实验中,把橡皮条的结点拉到O点时,两弹簧之间的夹角应取90°不变,以便于算出合力的大小答案:ACD2.做本实验时,其中的三个实验步骤是:(1)在水平放置的木板上垫一张白张,把橡皮条的一端固定在板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点达到某一位置O点,在白纸上记下O点和两弹簧秤的读数F1和F2。
高中物理力学实验
高中物理力学实验引言在高中物理的学习中,力学是一个非常重要的部分。
通过力学实验的学习,可以帮助学生理解和掌握物理力学的基本概念和原理。
本文将介绍几个适合高中物理力学实验的实验项目,以帮助学生更好地理解和掌握物理力学知识。
1. 弹簧的伸长与负载关系实验实验目的通过实验,探究弹簧的伸长与受力的关系,了解胡克定律的基本原理。
实验器材•弹簧•质量盘•吊钩•质量块组实验步骤1.将吊钩固定在弹簧的下端,将质量盘挂在吊钩上。
2.逐渐往质量盘上加挂质量块,并记录下弹簧的伸长量。
3.根据记录的数据,绘制弹簧的伸长量与负载关系的实验曲线。
数据处理与分析根据实验曲线,可以观察到弹簧的伸长量与负载呈线性关系,满足胡克定律的要求。
通过实验可以验证胡克定律,并进一步了解力和伸长的关系。
2. 匀加速直线运动实验实验目的通过实验,探究匀加速直线运动的基本特征,建立运动学方程。
实验器材•直线轨道•小车•透明膜•时钟实验步骤1.将直线轨道平放在水平台上,将小车放在直线轨道上。
2.在小车的表面贴上透明膜,并绘制直线轨道上的标记线。
3.用时钟来测量小车在直线轨道上的运动时间,并记录下标记线的位置。
4.根据记录的数据,绘制小车运动位置和时间的图表。
5.根据实验图表,确定小车的加速度,并建立运动学方程。
数据处理与分析通过实验图表的数据,可以观察到小车的运动是匀加速直线运动,并可以通过数据计算出小车的加速度。
通过实验可以加深对匀加速直线运动的理解,同时掌握建立运动学方程的方法。
3. 斜面上滚动运动实验实验目的通过实验,研究斜面上物体的滚动运动规律,探究摩擦力和重力的关系。
实验器材•斜面•不同形状的物体•滑轮•细绳•质量块组•测力计实验步骤1.将斜面固定在水平面上,用绳子和滑轮固定在斜面上方。
2.将不同形状的物体放在斜面上,用测力计测量物体沿斜面滑动时所受的摩擦力。
3.分别记录下不同物体在不同斜度下的滑动距离和所受摩擦力的数据。
4.根据数据,绘制不同物体滑动距离与斜面角度的实验曲线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高中物理力学实验大全1、力是物体之间的相互作用实验仪器:磁铁、小铁块;细线、钩码(学生用)教师操作:磁铁吸引铁块。
学生操作:用细线使放在桌上的钩码上升。
实验结论:力是物体对物体的作用。
2、测量力的仪器实验仪器:弹簧秤(2只)弹簧秤:(1)构造和原理弹簧秤测力原理是根据胡克定律,即F拉=F弹=kx,故弹簧秤的刻度是均匀的,构造如图。
(2)保养①测力计不能超过弹簧秤的量程。
②测量前要注意检查弹簧秤是否需要调零,方法是将弹簧秤竖直挂起来,如其指针不指零位,就需要调零,一般是通过移动指针来调零。
③被测力的方向应与弹簧秤轴线方向一致。
④读数时应正对平视。
⑤测量时,除读出弹簧秤上最小刻度所表示的数值外,还要估读一位。
⑥一次测量时间不宜过久,以免弹性疲乏,损坏弹簧秤。
教师操作:两只弹簧秤钩在一起拉伸,可检验弹簧秤是否已损坏。
3、力的图示实验仪器:刻度尺、圆规4、重力的产生及方向实验仪器:小球、重锤、斜面教师操作:向上抛出小球,小球总是会落到地面。
教师操作:小球在桌上滚到桌边后总是会落到地面。
实验结论:地球对它附近的一切物体都有力的作用,地球对它周围的物体都有吸引的作用。
教师操作:观察重锤线挂起静止时,线的方向。
教师操作:观察重锤线的方向与水平桌面、斜面是否垂直。
实验结论:重力的方向与水平面垂直且向下,而不是垂直物体表面向下。
5、重力和质量的关系实验仪器:弹簧秤、钩码(100g×3只)教师操作:将质量为100g的3只钩码依次挂在弹簧秤上,分别读出它们受到的重力为多少牛,将数据记在表格中,做出相应计算。
质量m(kg) 重力G(N) 重力与质量的比g(N/kg)0.10.20.3实验结论:物体的质量增大几倍,重力也增大几倍,即物体所受的重力跟它的质量成正比,这个比值始终是9.8N/kg。
6、悬挂法测重心实验仪器:三角板、悬线、不规则形状薄板(人字形梯子、绳子)教师操作:在A点用线将不规则物体悬挂起来;在B点将不规则物体悬挂起来,两次重锤线的交点即是重心。
(若条件许可,可用梯子、绳子测出人的重心位置。
)7、重心位置会发生改变实验仪器:100元面值人民币学生游戏:人民币放于墙附近,学生5~6人,脚跟、屁股不离墙,腿不打弯,谁够到100元就归谁。
游戏结论:没有人能够完成这个动作——重心前移,屁股顶在墙上不能后撤,人会向前倒。
8、显示微小形变实验仪器:平面镜及支架(2组)、半导体激光光源;装满红色水带细管的玻璃瓶(椭圆柱体型)教师操作:先沿短轴方向捏压玻璃瓶,细管中水面上升,后沿玻璃瓶长轴方向捏压,细管中水面不但没有上升,反而还下降了。
实验结论:说明玻璃瓶容积改变,发生了形变。
教师操作:激光通过二平面镜的反射,射在白墙上,在桌面加力。
实验结论:反射光向下移动,说明两平面镜向中间倾斜,桌面发生形变。
9、胡克定律——弹力和弹簧伸长的关系(学生实验)实验仪器:弹簧(不同的多根)、直尺、钩码(一盒)、细绳、定滑轮实验目的:探索弹力与弹簧伸长的定量关系,并学习所用的科学方法。
实验原理:弹簧受到拉力会伸长,平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等。
这样弹力的大小可以通过测定外力而得出(可以用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力);弹簧的伸长可用直尺测出。
多测几组数据,用列表或作图的方法探索出弹力和弹簧伸长的定量关系。
学生操作:(1)用直尺测出弹簧的原长l0.(2)将弹簧一端固定,另一端用细绳连接,细绳跨过定滑轮后,下面挂上钩码,待弹簧平衡后,记录下弹簧的长度及钩码的重量。
改变钩码的质量,再读出几组数据。
1 2 3 4 5 6 7弹簧原长l0(cm)钩码重量F(N)弹簧现长l(cm)弹簧伸长量x(cm)(3)根据测量数据画出F-x图像。
实验结论:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
10、影响滑动摩擦力的因素实验仪器:摩擦计(J2109)、弹簧测力计、钩码(一盒)教师操作:将摩擦板水平放置平稳,摩擦块置于其上,用测力计牵引摩擦块,可测得最大静摩擦力,待匀速拉动后,可测得滑动摩擦力。
教师操作:改变摩擦面和在摩擦块上加砝码重做上边实验。
实验结论:通过实验数据可验证摩擦力与正压力和摩擦系数有关,与摩擦面大小无关。
11、摩擦系数摩擦计(J2109)、轨道小车(J2108)、钩码(J2106)、砝码、砝码盘、坐标纸、长毛巾、棉布、玻璃板、测力计(J2104)实验目的:通过实验进一步明确决定滑动摩擦力大小的因素,掌握测定滑动摩擦系数的原理和方法。
实验原理:一个物体在水平面上做匀速直线运动时,物体所受的滑动摩擦力与外界施加的水平拉力是一对平衡力。
测出物体所受的水平拉力即可求得水平面对物体的摩擦力,由f=μN即可求出物体与水平面间的滑动摩擦系数。
教师操作:(1)将一端装有定滑轮的长木板放在水平桌面上,调节木板成水平状态。
(2)用测力计称出摩擦块所受的重力,将摩擦块放在长木板上,用细线将摩擦块跨过滑轮与砝码盘相连,如图。
注意调整滑轮的高度,使线与木板表面平行。
(3)逐渐在砝码盘中加砝码,直到用手推动一下摩擦块后,摩擦块能在木板上做匀速直线运动为止。
称出砝码盘和砝码的总重,即求出此时摩擦块所受的摩擦力f(应重复几次求平均值)。
摩擦块对木板的压力N 等于摩擦块所受的重力。
(4)依次在摩擦块上加50克、100克、150克、200克、250克钩码,即改变摩擦块对木板的压力N,重复以上实验可发现摩擦块所受的摩擦力变大。
分别记下摩擦块所受的摩擦力f1,f2,f3,……,将以上结果填入下面的表格中。
实验次数压力F N(N) 摩擦力f(N)1 1平均值232 1平均值233 1平均值234 1平均值2351平均值23(5)以滑动摩擦力f为纵坐标,压力N为横坐标,在坐标纸上描出滑动摩擦力与正压力之间的关系图象(图象应为过原点的直线)。
(6)求出图象的斜率k=tga,此即摩擦块与木板之间的滑动摩擦系数μ。
(7)在长木板上依次铺上长毛巾、棉布、玻璃板,重复以上实验方法(3),确定在压力相同的情况下,摩擦块所受滑动摩擦力与接触材料表面情况之间的关系。
(8)在以上实验中,将摩擦块由平放改为侧放,即改变摩擦块与木板接触面积的大小,测出相应的滑动摩擦力,观测在压力和接触面情况相同的条件下,滑动摩擦力的大小与接触面积有无关系。
测定时每次都应使拉线与水平木板表面平行。
12、滑动摩擦力与滚动摩擦力比较实验仪器:带轴的滚轮、摩擦板、弹簧测力计教师操作:将摩擦板水平放置平稳,固定滚轮不让滚动,置于摩擦板上,用测力计牵引滚轮,待匀速拉动后,可测得滑动摩擦力;取消固定让滚轮滚动,待匀速拉动后,可测得滚动摩擦力。
实验结论:通过比较数据,可验证滚动摩擦力远远小于滑动摩擦力。
13、共点力的合成与分解实验仪器:力的合成分解演示器(J2152)、钩码(一盒)、平行四边形演示器教师操作:把演示器按事先选定的分力夹角和分力大小,调整位置和选配钩码个数;把汇力环上部连接的测力计由引力器拉引来调节角度,并还要调节拉引力距离,使汇力环悬空,目测与坐标盘同心;改变分力夹角,重做上边实验。
实验结论:此时测力计的读数就是合力的大小;分力夹角越小合力越大,分力夹角趋于180度时合力趋近零。
力的合成分解演示器:教师操作:用平行四边形演示器O点孔套在坐标盘中心杆上,调整平行四边形重合实验所形成四边形,用紧固螺帽压紧,学生可直观的在演示器上看出矢量作图。
14、验证力的平行四边形定则(学生实验)实验仪器:方木板、白纸、橡皮筋、细绳套2根、平板测力计2只、刻度尺、量角器、铅笔、图钉3-5个实验目的:验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则。
实验原理:一个力F的作用效果与两个共点力F1和F2的共点作用效果都是把橡皮筋拉伸到某点,所以F为F1和F2的合力。
做出F的图示,再根据平行四边形定则做出F1和F2的合力Fˊ的图示,比较Fˊ和F是否大小相等,方向相同。
学生操作:(1)白纸用图钉固定在方木板上;橡皮筋一端用图钉固定在白纸上,另一端拴上两根细绳套。
(2)用两只测力计沿不同方向拉细绳套,记下橡皮筋伸长到的位置O,两只测力计的方向及读数F1、F2,做出两个力的图示,以两个力为临边做平行四边形,对角线即为理论上的合力Fˊ,量出它的大小。
(3)只用一只测力计钩住细绳套,将橡皮筋拉到O,记下测力计方向及读数F,做出它的图示。
(4)比较Fˊ与F的大小与方向。
(5)改变两个力F1、F2的大小和夹角,重复实验两次。
实验结论:在误差允许范围内,证明了平行四边形定则成立。
注意事项:(1)同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将两只弹簧测力计钩好后对拉,若两只弹簧测力计在拉的过程中读数相同,则可选,若不同,应另换,直到相同为止;使用时弹簧测力计与板面平行。
(2)在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮筋形变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差。
(3)画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外;要严格按力的图示要求和几何作图法作图。
(4)在同一次实验中,橡皮筋拉长后的节点O位置一定要相同。
(5)由作图法得到的F和实验测量得到的Fˊ不可能完全符合,但在误差允许范围内可认为是F和Fˊ符合即可。
误差分析:(1)本实验误差的主要来源——弹簧秤本身的误差、读数误差、作图误差。
(2)减小误差的方法——读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录,两个力的对边一定要平行;两个分力F1、F2间夹角θ越大,用平行四边形作图得出的合力Fˊ的误差ΔF也越大,所以实验中不要把θ取得太大。
15、研究有固定转动轴物体的平衡条件实验仪器:力矩盘(J2124型)、方座支架(J1102型)、钩码(J2106M)、杠杆(J2119型)、测力计(J2104型)、三角板、直别针若干实验目的:通过实验研究有固定转动轴的物体在外力作用下平衡的条件,进一步明确力矩的概念。
教师操作:(1)将力矩盘和一横杆安装在支架上,使盘可绕水平轴自由灵活地转动,调节盘面使其在竖直平面内。
在盘面上贴一张白纸。
(2)取四根直别针,将四根细线固定在盘面上,固定的位置可任意选定,但相互间距离不可取得太小。
(3)在三根细绳的末端挂上不同质量的钩码,第四根细绳挂上测力计,测力计的另一端挂在横杆上,使它对盘的拉力斜向上方。
持力矩盘静止后,在白纸上标出各悬线的悬点(即直别针的位置)和悬线的方向,即作用在力矩盘上各力的作用点和方向。
标出力矩盘轴心的位置。
(4)取下白纸,量出各力的力臂L的长度,将各力的大小F与对应的力臂值记在下面表格内(填写时应注明力矩M的正、负号,顺时针方向的力矩为负,反时针方向的力矩为正)。
(5)改变各力的作用点和大小,重复以上的实验。
次数F(N) L(m) M(N·m) ΣM(N·m)123注意事项:(1)实验时不应使力矩盘向后仰,否则悬线要与盘的下边沿发生摩擦,增大实验误差。