高中力学实验大全

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)

0.1

0.2

0.3

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2

3

2 1

平均值2

3

3 1

平均值2

3

4 1

平均值2

3

5

1

平均值

2

3

(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