力学实验 大全

1、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。

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F 1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。

16、共点力作用下物体的平衡

实验仪器：方木板、白纸、图钉、橡皮条、测力

计3个(J2104型)、细线、直尺和三角板、小铁环(直

径为5毫米的螺母即可)

实验目的：通过实验掌握利用力的平行四边形定

则解决共点力的平衡条件等问题的方法，从而加深对

共点力的平衡条件的认识。

教师操作：

(1)将方木板平放在桌上，用图钉将白纸钉在板

上。三条细线将三个测力计的挂钩系在小铁环上。

(2)将小铁环放在方木板上，固定一个测力计，沿

两个不同的方向拉另外两个测力计。平衡后，读出测

力计上拉力的大小F1、F2、F3，并在纸上按一定的标

度，用有向线段画出三个力F1、F2、F3。把这三个有向线段廷长，其延长线交于一点，说明这三个力是共点力。

(3)去掉测力计和小铁环。沿力的作用线方向移动三个有向线段，

使其始端交于一点O，按平行四边形定则求出F1和F2的合力F12。比

较F12和F3，在实验误差范围内它们的大小相等、方向相反，是一对

平衡力，即它们的合力为零。由此可以得出F1、F2、F3的合力为零是

物体平衡的条件，如果有更多的测力计，可以用细线将几个测力计与

小铁环相连，照步骤2、3那样，画出这些作用在小铁环上的力F1、

F2、F3、F4……，它们仍是共点力，其合力仍为零，从而得出多个共

点力作用下物体的平衡条件也是合力等于零。

注意事项：

(1)实验中所说的共点力是在同一平面内的，所以实验时应使各个

力都与木板平行，且与木板的距离相等。

(2)实验中方木板应处于水平位置，避免重力的影响，否则实验的误

差会增大。

描述运动的基本概念匀速运动

1、时间与时刻

实验仪器：作息时间表、停表、电磁打点计时器、

电火花打点计时器

停表(秒表)：

(1)构造

①外壳按钮——使指针启动、停止和回零。②表盘

刻度——如图所示，长针是秒针指示大圆周的刻度，其

最小分度一般是0.1s，秒针转一圈是30s；短针是分针，

只是小圆圈的刻度，其最小分度值常见为0.5min。

(2)使用方法首先要上好发条，它上端的按钮用来

开启和止动秒表。

(3)读数方法所测时间超过0.5min时，0.5min的整

数倍部分由分针读出，不足0.5min的部分由秒针读出，

总时间为两针示数之和。

(4)注意事项

①检查秒表零点是否准确。如不准，应记下其读数，并对读数作修正。

②实验中切勿碰摔秒表，以免震坏。

③实验完毕，应让秒表继续走动，使发条完全放松。

④对秒表读数时一般不估读，因为机械表采用的齿轮传动，指针不可能停在两小格之间，所以不能估读出比最小刻度更短的时间。

电磁打点计时器：

(1)调节和固定

电磁打点计时器

使用时应先固定。它的

底座上有两条凹槽，可

用台夹将它固定在实

验桌的边沿或斜面的

一端，注意使纸带的中

心线位于物体的运动

方向上或与斜面另一

端的定滑轮凹糟的方

向一致。如果单独使用

打点计时器，也可用台

夹将它固定在铁支架

的支杆上。

把打点计时器接入50赫6伏的正弦交流电源(J1202型或J1202－1型学生电源，打点计时器在4～6伏范围内能正常工作)，让打点计时器开始工作，观察振动片的振动是否均匀。如果振动不均匀，可调节振动片的调节螺母，直到打点均匀有力，声音清晰、不拖尾巴。表示打点计时器已能正常工作。然后关闭电源。

给打点计时器装上复写纸片，移动复写纸的转轴，使复写纸压入压纸框架下。从纸带限位孔穿入纸带，经复写纸下从另一限位孔穿出。

接上电源，使打点针工作，调节打点针的高低，以刚好能在纸上打出点为准，尽量减少打点针与打点纸带的接触时间。