基础力学实验

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理论力学基础实验报告

理论力学基础实验报告实验目的本次实验旨在通过观察和测量，验证理论力学的基本定理和物理规律。

具体目标包括：1. 了解和熟悉理论力学的基本概念和公式；2. 掌握测量物体质量、位置、力的方法和技巧；3. 验证质点运动学、动力学方程和牛顿三定律。

实验原理1. 运动学：质点的位移、速度和加速度之间的关系，可以用`x = x_0 + vt + 1/2at^2` 这一二次方程表示。

2. 动力学：质点的力学性质与作用力和质点的质量、加速度之间的关系（即牛顿第二定律），可以用`F=ma` 来表达。

3. 牛顿三定律：质点的任何一个运动都受到了其他物体的作用力，同时该物体也对其他物体产生了反作用力。

实验装置和材料1. 平滑水平直轨道2. 重物（用于加在轮小车上）3. 光电开关4. 计时器5. 弹簧测力计实验过程1. 通过轮小车在轨道上做运动，利用光电开关测量其位移、速度和加速度。

分别放置不同位置的光电开关进行测量。

2. 通过在轮小车上增加不同质量的重物，利用弹簧测力计测量作用力，并测量质点加速度。

3. 记录数据，并进行计算和分析。

实验结果及分析1. 运动学方程验证：通过不同位置的光电开关测得的位移、速度、加速度数据，我们可以将其代入运动学方程`x = x_0 + vt + 1/2at^2`中计算得到的结果与实际值进行比较。

2. 动力学方程验证：通过在轮小车上增加不同质量的重物，利用弹簧测力计测得的作用力，并测量质点加速度。

将测得的数据代入动力学方程`F=ma`中，计算的结果与实验数据进行比较。

3. 牛顿三定律验证：通过观察轮小车在运动过程中的反作用力，并测量反作用力的大小，验证牛顿第三定律。

根据实验结果和分析，实验数据与理论计算结果相吻合，验证了理论力学的基本定理和物理规律。

实验总结通过本次实验，我们学习了理论力学的基本概念和公式，并通过实际操作和测量验证了相应的物理规律。

通过实验的过程，我们掌握了物体质量、位置、力的测量方法和技巧，提高了实验操作和数据处理的能力。

SHPB实验技术-力学基础实验课件-中国科技大学-10

复合材料：混凝土
硬材料实验技术

采用硬质垫块

采用小尺寸试件将导致：几何二维效应物理二维效应
几何二维效应和物理二维效应
几何二维效应：
1 1* 2 2*
物理二维效应：
1 1*
2 2*
数值模拟结果表明，几何二维效应的影响不大物理二维效应引起的端面（弹性）凹陷需要分析
硬质聚氨酯泡沫应力-应变曲线
3、高速CCD：测变形，测层裂，测裂纹扩展；
……
谢
谢！
起点难确定大尺寸波形严重弥散频移明显
脆
性
max 0.5% 100 / s
混凝土是SHPB实验技术最难对付的材料
混凝土冲击压缩试验
撞击杆 v 输入杆输入杆应变计试件应变计输出杆应变计输出杆 a2 a3 波形整形器万向头试件 PVDF
120o a1 120o
超动态应变仪
0 t
AE s ( i (t ) r (t ) t (t )) 2 A0
基本公式(二波法)
均匀假定
2C0 s r (t ) l0 s s dt A s E t (t ) A0
面临的挑战
常规SHPB实验技术规范化复杂材料SHPB实验技术的研究
超高应变率试验
10 5 ~ 10 6 / s) (
平板撞击试验（一维应变）试件厚 <<压板厚类似于SHPB
10 5 ~ 10 6 / s) 超高应变率试验 (
平板斜撞试验（压剪试验）
材料动态力学性能实验
落锤实验和冲击摆实验均未考虑惯性效应不能测量材料的动态
~ 曲线
Along Fiber Direction

物理实验简单的力学实验

物理实验简单的力学实验力学实验是物理学中基础而重要的一部分，通过实验可以帮助我们理解物体的运动规律和力的作用方式。

在本文中，将介绍一些简单的力学实验，帮助读者更好地理解和掌握力学概念。

实验一：弹簧弹力实验实验材料：弹簧、测力计、托盘、质量块实验步骤：1. 将测力计固定在桌子上，并将弹簧挂在测力计的下方。

2. 在弹簧下方的托盘上放置质量块。

3. 测出托盘上的质量，并记录下对应的测力计示数。

4. 逐渐增加托盘上质量块的重量，记录每次的测力计示数。

实验原理：当质量块增加时，弹簧受到的弹力也随之增加，利用测力计可以直接测量到弹簧的弹力大小。

通过记录不同质量块对应的示数，我们可以验证胡克定律，即弹簧伸长的长度与所受弹力成正比。

实验二：摩擦力实验实验材料：水平细木板、滑轮、绳子、质量块、测力计实验步骤：1. 将绳子系在质量块上，通过滑轮将绳子拧绕在水平细木板上。

2. 使木板保持平稳，调整绳长和质量块的质量，使木板开始运动。

3. 通过调整施加的力的大小，使木板以匀速运动。

4. 不断调整质量块的质量和施加的力的大小，记录示数和所用力的大小。

实验原理：根据牛顿第二定律，当力平衡时，木板以匀速运动，施加在木板上的力大小等于摩擦力的大小。

通过测力计记录施加在木板上的力和所用力的大小，可以推算出摩擦力的大小。

实验三：斜面实验实验材料：光滑斜面、质量块、测力计、绳子实验步骤：1. 将光滑斜面固定在桌子上，并用绳子将质量块绑在测力计上。

2. 将质量块静止放在斜面上，并记录测力计示数为F1。

3. 逐渐加大斜面角度，记录不同角度下的测力计示数F2。

实验原理：根据牛顿第二定律，当质量块处于斜面上静止时，施加在质量块上的力平衡，即受重力和法向力的合力等于零。

通过测力计所示的力大小可以计算出受重力和法向力的大小，进而验证静态力学中的平衡条件。

以上是一些简单的力学实验，通过这些实验可以帮助我们更好地理解力学中的基本概念和原理。

当然，还有许多其他有趣的力学实验可以进行，读者可以根据自己的兴趣和实验条件进行进一步探索和学习。

物理实验报告基本力学(3篇)

第1篇一、实验目的1. 掌握力学实验的基本操作方法和实验技巧。

2. 学习使用力学实验仪器，如天平、弹簧测力计、刻度尺等。

3. 通过实验验证力学基本定律，如牛顿运动定律、胡克定律等。

4. 培养实验数据分析、处理和总结的能力。

二、实验原理1. 牛顿运动定律：物体受到的合外力等于物体的质量乘以加速度，即 F=ma。

2. 胡克定律：弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比，即 F=kx，其中 k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的伸长量。

3. 阿基米德原理：浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开的液体的重力，即F浮 = G排= ρ液体gV排，其中ρ液体为液体的密度，g 为重力加速度，V 排为物体排开液体的体积。

三、实验仪器1. 天平：用于测量物体的质量。

2. 弹簧测力计：用于测量力的大小。

3. 刻度尺：用于测量物体的长度。

4. 金属小球：用于验证牛顿运动定律。

5. 弹簧：用于验证胡克定律。

6. 烧杯：用于验证阿基米德原理。

7. 水和盐：用于验证阿基米德原理。

四、实验步骤1. 验证牛顿运动定律（1）将金属小球放在水平面上，使用天平测量小球的质量。

（2）用弹簧测力计测量小球所受的重力。

（3）改变小球的质量，重复步骤（2），记录数据。

（4）根据 F=ma，计算小球的加速度。

2. 验证胡克定律（1）将弹簧一端固定在支架上，另一端连接弹簧测力计。

（2）逐渐增加弹簧的伸长量，记录弹簧测力计的示数。

（3）计算弹簧的劲度系数 k。

3. 验证阿基米德原理（1）在烧杯中装入适量的水，将金属小球浸入水中，使用天平和刻度尺测量小球的质量和体积。

（2）将金属小球浸入盐水中，重复步骤（1），记录数据。

（3）根据阿基米德原理，计算小球在水和盐水中所受的浮力。

五、实验数据及处理1. 验证牛顿运动定律物体质量：m = 0.2 kg重力：F = 1.96 N加速度：a = F/m = 9.8 m/s²2. 验证胡克定律弹簧伸长量：x = 0.1 m弹簧测力计示数：F = 0.98 N劲度系数：k = F/x = 9.8 N/m3. 验证阿基米德原理水中浮力：F水 = G排= ρ水gV排 = 0.98 N盐中浮力：F盐 = G排= ρ盐水gV排 = 1.02 N1. 实验验证了牛顿运动定律，物体受到的合外力与其质量成正比，与加速度成正比。

基础力学实验报告河海

基础力学实验报告 - 河海引言力学是物理学的基础，研究物体的运动和受力情况。

在力学实验中，我们可以通过观察和测量来验证和探究力学定律和原理。

本实验旨在通过一系列实验，加深对力学基础的理解和应用。

实验材料和装置在本实验中，我们使用如下材料和装置：1.弹簧2.弹簧测力计3.杆状物体4.直尺5.塑料箱6.不同质量的物体实验步骤实验一：弹簧的伸缩性1.将弹簧固定在水平桌面上。

2.将弹簧测力计的一个端点连接到弹簧的一端，另一端固定在桌面上。

3.缓慢拉伸弹簧，记录每个位置的拉力值和位置。

4.将弹簧放松，记录弹簧恢复原状的过程中的拉力值和位置。

实验二：弹簧的胡克定律1.将弹簧测力计的一个端点连接到弹簧的一端，另一端固定在桌面上。

2.在弹簧的另一端挂载不同质量的物体，并记录拉力值和物体的质量。

3.绘制拉力和物体质量的图表，并分析它们之间的关系。

实验三：杆状物体的平衡1.将杆状物体放置在水平的桌面上。

2.使用直尺测量杆状物体的长度和质量。

3.在杆状物体的一端放置一个质量适中的塑料箱。

4.移动塑料箱，直到杆状物体保持平衡。

5.记录塑料箱离杆状物体一端的距离，并计算杆状物体的重心位置。

实验四：平衡力的合成1.将弹簧测力计的一个端点固定在桌面上，另一端固定在墙上。

2.在弹簧测力计上方悬挂不同质量的物体，并记录拉力值。

3.在弹簧测力计正下方放置一个质量适中的塑料箱。

4.观察弹簧测力计的示数并记录。

实验结果与讨论实验一：弹簧的伸缩性通过实验一中的步骤，我们得到了弹簧拉伸和恢复原状过程中的拉力值和位置的数据。

根据数据绘制图表，我们可以观察到弹簧的拉力和位置之间存在线性关系，在一定范围内，拉力和位置成正比。

实验二：弹簧的胡克定律根据实验二中的数据，我们绘制了拉力和物体质量的图表。

从图表中可以清楚地看到拉力和物体质量呈线性关系，符合胡克定律的预期结果。

实验三：杆状物体的平衡通过实验三，我们测量了杆状物体的长度、质量和塑料箱离杆状物体一端的距离。

初一物理教案力学基础实验

初一物理教案力学基础实验【实验目的】通过进行力学基础实验，使学生了解力的概念，掌握测量力的方法，并能够应用力的平衡条件解决简单的物理问题。

【实验器材】弹簧天平、静力杆、测力计、各种不同质量的物体。

【实验原理】1. 力的概念：力是物体之间相互作用所具有的基本属性，用来描述物体的运动状态。

力的单位是牛顿(N)。

2. 力的平衡条件：在静力学中，力的平衡条件可以表达为任意一个物体对于力的合成为零。

当物体受到多个力的作用时，若合力等于零，则物体处于力的平衡状态。

3. 弹簧天平：弹簧天平利用弹簧的弹性变形和胡克定律来测量物体的重力，根据弹簧的伸长量可以推测出物体所受的力。

【实验步骤】1. 实验准备：将弹簧天平安放在平稳的桌子上，调整好，以确保准确读取质量值。

2. 测量物体的质量：选取不同质量的物体，如小石头、木块等，将其放在弹簧天平的盘状托盘上，观察并记录下相应的示数，并换算成质量值。

3. 力的平衡实验：利用静力杆的悬臂原理进行实验。

将一个长杆固定在桌子上，选择一个固定点，将测力计挂在这个点上，并在测力计上调整指针，使其指向零刻度线。

然后在杆的另一端选择一个合适的砝码放置位置，初始时不放置砝码。

通过移动砝码的位置，使得力和重力平衡，记录下相应的示数，并记录下所放置砝码的位置。

4. 分析实验数据：根据实验记录，进行数据分析，并计算出合力的大小。

5. 实验总结：根据实验结果，总结实验中观察到的现象并进一步掌握力的概念和测量方法。

【实验要点】1. 实验时要注意安全，避免物体掉落或碰撞造成伤害。

2. 准确读取测量仪器的示数，尽量减小误差。

3. 实验结束后，要将实验器材清理干净，归位妥善保存。

【实验拓展】1. 尝试使用其他测力计或仪器进行测量，比较不同测力计的测量结果。

2. 利用悬挂法测量绳子或弹簧的伸长量，进一步验证胡克定律。

通过这次力学基础实验，初一学生可以通过实际操作，加深对力的概念的理解，并学会使用测力计、弹簧天平等实验器材，掌握测量力的方法。

中南大学基础力学实验答案

基础力学实验绪论1.基础力学实验一般分为材料的力学性质测定，实验静态应力测试实验，振动和动应力测试实验，综合性测试实验。

2.在力学实验测量中，对于载荷不对称或试件几何性质不对称时，为提高测量精度，常采用对称测量法。

3.若载荷与其对应的响应值是线性关系，则载荷增量与其对应的响应值增量也是线性关系。

（正确）4.对于任何测量实验，加载方案均可采用增量法。

（错误）5.载荷与变形的关系为ΔL=FL/EA简支梁各阶固有频率的测量实验1.简支梁横向振动固有频率若为f1=20HZ ，则f3=180HZ 。

(f1:f3=1:9)2.共振相位判别法判断共振时，激振信号与振动体振动位移信号的李萨如图是正椭圆。

3.共振相位判别法判断共振时，激振信号与振动体速度信号的李萨如图是斜线。

4.共振相位判别法判断共振时，激振信号与振动体加速度信号的李萨如图是正椭圆。

5.物体的固有频率只有一个。

（错误）6.物体的共振频率就是物体的固有频率。

（错误）压杆稳定测试实验1.关于长度因数μ，正确说法是：其它条件相同时约束越强，μ越小2.关于柔度λ，正确的说法是：其它条件相同时压杆越长，λ越大3.关于压杆稳定性，正确的说法是：要让欧拉理论可用，应使压杆的柔度进尽可能大4.在以下所列的仪器设备中，压杆稳定实验所需要的是：压杆稳定试验台数字测力仪计算机5.两端球形铰支的压杆，其横截面如下图所示，该压杆失稳时，横截面对中性轴的惯性半径i=0.577mm （i=h/sqrt(12)=2/sqrt(12)=0.577mm)6.已知某理想中心压杆的长度为l ，横截面的惯性矩为l ，长度因数为μ，材料的弹性模量为为E ，则其欧拉临界力Fcr=22)(l EI μπ 7.已知某理想中心压杆的长度为l ，横截面的惯性半径为i ，长度因数为μ，则该压杆的柔度λ=μl/i8.两端铰支的细长压杆，若在其中点加一个铰支座，以约束该截面的水平位移，则增加该约束后压杆的欧拉临界力是原来的4倍。

第九届全国周培源大学生力学竞赛“基础力学实验”团体赛竞赛规则

附件一：全国周培源大学生力学竞赛“基础力学实验”团体赛竞赛规则（试行）1．“基础力学实验”团体赛以高校为单位组队，根据各高校个人赛前3名的总成绩进行排序,前50所高校获得“基础力学实验”团体赛参赛资格(最后一名若出现有同分,可以增补),适当考虑地区性分配原则。

2．“基础力学实验”团体赛参赛队由参赛高校的3名学生和1名指导教师组成，每所高校只能有一支队伍参赛。

3．“基础力学实验”团体赛以B类（中学时数）基础力学（以材料力学为主）的教学基本要求为基础，由基础力学实验原理和综合实验两部分组成。

基础力学实验原理部分为闭卷笔试；综合实验部分为团队操作，即现场取题，在指定时间内完成。

实验原理笔试占总成绩的20%，综合实验占总成绩的80%。

“基础力学实验”团体赛着重考核学生的实验基本原理与综合应用能力、团队协作精神和分析解决问题的能力。

4．“基础力学实验”团体赛原则上定于竞赛年的8月中旬举行，由上届“基础力学实验”团体赛冠军队所在高校或根据实验条件指定一所高校承办。

上届“基础力学实验”团体赛冠军队所在高校负责“基础力学实验”团体赛的命题和保密工作，该高校不参加“基础力学实验”团体赛。

命题小组成员不得参加任何与竞赛相关的辅导与答疑。

5．“基础力学实验”团体赛的综合实验采用积分制，各队根据现场所取的综合实验题进行比赛，综合实验分成多个考核环节，每个环节都有规定的评分标准，由资深专家组成的评审专家组打分，汇总后确定综合实验成绩，最终根据各参赛队实验原理笔试和综合实验两部分的总成绩，从高到低排序，由评审专家组确定获奖队伍，其中特等奖1个，一等奖2个，二等奖4个，三等奖8个，优秀奖若干。

6．为保证“基础力学实验”团体赛公平、公正地进行，由仲裁委员会专家对“基础力学实验”团体赛全过程实施监督与仲裁。

7.“基础力学实验”团体赛采用封闭形式，选手不能携带手机、计算机进入竞赛场地，可携带普通计算器。

附件二：全国周培源大学生力学竞赛“基础力学实验”团体赛流程（试行）一．公布参加“基础力学实验”团体赛的学校名单和“基础力学实验”团体赛相关事项的通知。

全国首届大学生基础力学实验竞赛题目北京交通大学

全国首届大学生基础力学实验竞赛题目1、选择题（1）材料冷作硬化的后果是（）(a)比例极限提高，强度极限降低；(b)比例极限提高，塑性也提高；(c) 比例极限提高，塑性降低；(d)比例极限提高，强度极限也提高。

（2）对于没有明显屈服极限的塑性材料，图中的σ0.2表示材料的名义屈服极限。

(a) (b) (c) (d) (e)2、填空题图中所示4种材料的σ-ε曲线，的弹性模量最大；的比例极限最高；的塑性最好；的强度最高。

3、试标出图示低碳钢σ-ε曲线上在D点处弹性应变和塑性应变所占的份额。

4、低碳钢屈服阶段的σ-ε曲线为折线，应该用折线上哪点的应力值作为材料的屈服极限比较合理，请说明原因。

5、圆柱扭转破坏实验中，在试样表面画一条母线，铸铁试样破坏时母线怎样变化，低碳钢试样破坏时母线怎样变化？请分析原因。

6、图示为一薄壁压力容器。

在其表面设置两个测点A、B，测得A点的纵向应变为1⨯10-4，测得B点的环向应变为3.5⨯10-4。

若已知容器的材料弹性模量E=200GPa，壁厚δ=10mm。

试求容器内的压力p 和材料的泊松比μ。

7、图示为一空心钢轴，已知转速n =120r/min ，材料弹性模量E=200GPa ，泊松比μ =0.25，由实验测得轴表面一点A 处与母线成45︒方向上的正应变为2.0⨯10-4。

试求轴所传递的功率（单位千瓦）。

8（易）：有一粘贴在轴向受压试件上的应变片，其阻值为Ω120，灵敏系数136.2=K 。

问：当试件上的应变为με1000-时，应变片阻值是多少？9（中）：测点上应变花的粘贴位置如图。

实验测出()μεε2401=，()μεε4402=，()μεε503-=，求出该点的应力状态（结构材料GPa E 210=，32.0=μ）10(较难)：有一直径为d 的复合材料试件，受到冲击载荷作用，如图。

欲用电侧法求该材料的泊松比。

问：1）如何布片？2）怎样测定、计算泊松比？11（难）：野外测试组，利用应变片测量动态应变，采用半桥接桥方式。

第5章基础力学实验基本训练

第5章基础力学实验基本训练第5章基础力学实验基本训练5.1 基本实验预习思考题拉伸与压缩实验：1．拉伸实验中测定哪些主要性能指标？观察哪些力学现象？2．加载过程中怎样确定屈服载荷P s？3．在什么情况下采用断口移中的办法？4．怎样测量试样直径？为什么取最小平均直径计算S0？5．本实验依据《金属拉伸实验方法》的国家标准进行，该国标是什么？扭转实验：6．扭转实验要测定低碳钢试样的哪些指标？测定铸铁试样的哪些指标？7．低碳钢在扭转时的变形要经历哪三个阶段？纯弯曲正应力实验：8．了解直梁弯曲正应力公式及曲率公式的意义和推导方法。

9．了解电阻应变片和电阻应变仪的基本原理和多点测量的方法。

10．怎样使用等值增量的方法？11．本实验主要有哪些设备、仪器？金属材料弹性常数E、μ的测定：12．本实验的实验原理是什么？粘贴电阻应变片实验：13．预习电测法的基本原理。

14．本实验主要有哪些设备、仪器及材料？电阻应变片的接桥方法实验：15．何谓电测法？了解电阻应变测量法的基本原理。

16．了解DDT-4型电子式动静态力学组合实验台的使用方法及注意事项，了解多通道测试系统使用方法。

弯扭组合变形时主应力的测定：17．掌握主应力的理论计算方法和了解主应力测试方法。

18．确定一点应力状态，为什么要用应变计？通常至少用几片工作电阻应变计？压杆稳定实验：19．何为细长压杆？20．欧拉公式的适用范围是什么？材料力学实验指导与实验基本训练5.2 基本实验和选做实验的复习问答题拉伸与压缩实验：1．由拉伸破坏实验所确定的材料力学性能数据有何实用价值？2．为何在拉伸实验中必须采用比例试样或定标试样？3．材料和直径相同而标距不同的试样，断后伸长率是否相同？为什么？4．试说明低碳钢及铸铁的断口特征。

5．何谓比例试样？它应满足什么要求？6．试比较低碳钢在拉伸及压缩时的力学性能，以及铸铁在拉伸及压缩时的力学性能。

7．铸铁试样压缩时，为什么沿与轴线成45°左右的斜截面破坏？8．试样压缩后为什么成鼓形？9．压缩实验为什么说是有条件的？扭转实验：10．试样扭转破坏时，低碳钢试样的断裂方向如何？铸铁的断裂方向又如何？11．试比较低碳钢和铸铁在扭转时的力学性能，并根据断口特点分析其破坏原因。

常见力学实验

常见力学实验力学实验是物理学中的基础实验之一，通过对物体在力的作用下的运动和变形进行观测和分析，从而揭示物体的运动规律和力学性质。

以下将介绍几种常见的力学实验。

1. 弹簧的胡克定律实验弹簧的胡克定律是力学中的重要定律之一。

该定律说明了弹簧伸长或压缩的长度与作用在其上的力成正比例。

为了验证弹簧的胡克定律，实验中可以使用弹簧测力计和一些质量来进行实验。

实验步骤：①将弹簧测力计固定在臂架上，并将测力计的游标归零。

②悬挂一个质量较小的物体在测力计的下方。

③记录下测力计示数。

④逐渐增加质量，每次增加一定数值后记录测力计示数，直至弹簧完全伸长。

⑤将数据整理成表格或绘制成图表，并根据数据进行分析，验证弹簧的胡克定律。

2. 牛顿第二定律实验牛顿第二定律描述了在给定力作用下，物体的加速度与力的大小成正比，与物体的质量成反比。

为了验证牛顿第二定律，可以进行小车加速度实验。

实验步骤：①将一个小车放在光滑的水平桌面上，并用弹簧秤连接其前端，使其能够施加水平方向的拉力。

②通过改变施加在小车上的拉力的大小，记录下小车的加速度和相应的拉力。

③根据牛顿第二定律的公式 F = ma，计算实验中记录的拉力和小车的加速度的乘积，并绘制成图表或整理成表格。

④通过分析数据，验证牛顿第二定律。

3. 摆线法测力实验摆线法测力是一种测量绳线或弹性体上的张力的常见实验方法。

该实验基于绳线或弹性体的形变与其所受的张力成正比的原理。

实验步骤：①将一段绳子或弹性体悬挂在固定的支架上，并连接一个质量较小的杆状物体。

②使绳子或弹性体的下端保持水平，将杆状物体拉离平衡位置，直至它保持在一个新的平衡位置上。

③测量杆状物体与垂直方向的位移以及绳子或弹性体的长度。

④根据物体受到的重力和张力的平衡条件，利用几何推导或张力计算公式计算出对应位置的张力。

⑤根据实验测得的值，整理成表格或绘制成图表，并验证摆线法测力的原理。

以上是常见力学实验的简要介绍，这些实验包含了弹簧的胡克定律、牛顿第二定律以及摆线法测力的原理和实验步骤。

力学基础实验数据表格

实验一力学基础实验数据表格
1．固体密度的测量
a ．密度>1的铝件的密度（游标卡尺测量其体积）
铝柱体积公式: h d H D V 224
4
ππ−= 卡尺允许误差（极）限Δins =0.02mm
分布特性为均匀矩形分布、置信度100%，标准不确定度对应的包含因子3k =
注意：标准不确定度首位为1或2时，有效数字取两位。

其它情况取一位有效数字铝柱质量m 的测量：天平型号： TW—05；称量500g 、最小分度值0.05g ins ∆=0.05g m u =B u = ins ∆/k 包含因子 k=1.645
m (m u )= 铝柱密度 =)(ρρu
b ．密度>1的钢珠密度的测量（千分尺测量其体积）
钢球体积公式：V=πD 3
/6 螺旋测微尺的允许误差限为0.004mm 分布特性为均匀正态分布、置信度95.45%，标准不确定度对应的包含因子2k =
螺旋测微尺零读数x 0（已定系统误差）
：测量前＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿；测量后＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿；零读数平均值 =0x ＿＿＿ (mm)
钢珠质量m (m u )= 钢珠密度 =)(ρρu c. 密度<1的聚丙烯测件的密度（阿基米德原理的方法）
天平型号： TW—05；称量500g 、最小分度值0.05g 包含因子k=1.645
-3
推导相对不确定度表达式 E= 。

2. 测量本地重力加速度（可调摆长测“g”仪）
思考题：。

基础力学实验报告答案

基础力学实验报告答案基础力学实验报告实验名称：基础力学实验实验目的：通过实验学习和掌握基本的力学知识，包括杠杆原理、平衡条件、动量守恒、能量守恒等。

实验原理：实验过程中，我们使用了万能试验机和各种测量仪器，对不同材料的样品进行了拉伸、压缩和弯曲等不同类型的力学测试，以获得力学实验数据。

在获取实验数据的基础上，我们应用杠杆原理、平衡条件、动量守恒、能量守恒等基本法则，对样品的力学性能进行分析和评估，从而得出实验结果。

实验步骤：1. 实验前准备：根据实验要求，准备好所需的样品和测量仪器，并进行必要的调试和校准。

2. 样品准备：根据实验要求，对样品进行必要的切割、表面处理和标号等操作。

3. 测量操作：根据实验要求，在万能试验机上进行样品的拉伸、压缩或弯曲测试，并记录实验数据。

4. 数据分析：根据实验数据和基本力学原理，对样品的性能进行评估和分析，并得出实验结论。

实验数据：我们对不同材料的样品进行了拉伸、压缩和弯曲等测试，结果如下：样品编号拉伸强度（MPa）屈服强度（MPa）弹性模量（GPa）Sample1 380 320 70Sample2 420 350 72Sample3 310 280 68Sample4 390 330 71实验结论：在本次实验中，我们成功掌握了基本的力学原理和实验操作方法，并通过对不同材料样品的测试，得出了其拉伸强度、屈服强度、弹性模量等重要参数，为材料工程和力学设计提供了有力的支持。

参考文献：1. 郭春，王薛涛。

材料力学实验指导书。

北京：科学出版社，2015。

2. Zhang, Y. et al. (2018). Mechanical properties of 3D-printed polycarbonate structures under dynamic compressive loading. Journalof Materials Science, 53(12), 8747-8757.3. Hasegawa, E. et al. (2019). Effects of triaxial compressive stress on the hardness of tungsten carbide. Materials Science and Engineering: A, 755, 11-17.。

加速度的测量-力学基础实验课件-中国科技大学-06

（2）电荷放大器
压电式传感器另一种专用的前置放大器。能将高内阻的电荷源转换为低内阻的电压源，而且输出电压正比于输入电荷，因此，电荷放大器同样也起着阻抗变换的作用，其输入阻抗高达1010~1012Ω，输出阻抗小于100Ω。使用电荷放大器突出的一个优点：在一定条件下，传感器的灵敏度与电缆长度无关。
4. 压电式传感器的信号调节电路
压电式传感器要求负载电阻RL必须有很大的数值，才能使测量误差小到一定数值以内。
因此常先接入一个高输入阻抗的前置放大器，然后再接一般的放大电路及其它电路。测量电路关键在高阻抗的前置放大器。
前置放大器两个作用:
–把压电式传感器的微弱信号放大； –把传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出。
汽车气囊的保护作用
使用加速度传感器还可以在汽车发生碰撞时，给出信号，触发控制系统使气囊迅速充气（正常车内安装）。
利用加速度传感器
实现延时起爆的钻
地炸弹
传感器安装位置
MEMS加速度传感器的应用
用于测加速度的传感器主要是压电式的，其它有电阻应变式、电位器式、霍尔式、伺服式等，由于压电式传感器结构简单、体积小、轻巧、频带宽、性能稳定、线性度好因此在振动和力的测量方面被广泛应用。
以石英晶体为例说明压电工作原理。天然的石英晶体是正六面体，在晶体学中可以把它用三条互相垂直的轴来表示。纵轴Z轴---光轴；通过六面体棱线并垂直于光轴的轴线X轴---电轴；同时垂直于光轴和电轴的轴线Y轴---力轴。如果切割出一个平行六面体，使晶体面分别平行于光轴、电轴和力轴，当在X方向或Y方向对晶体施加力时，只能在垂直于电轴的晶面上出现电荷，在Z轴方向施加力时，晶面上无电荷。

Tzz
（库/牛）。物理意义是无外加电场的作用或恒电场条件下，单位应力所产生的极化电荷密度。在M. K .S.制中单位为：（库/米2）/（牛/米2）= 库/牛传感器实际应用中，晶体都工作在简单受力状态，方程将大大简化，一般都是采取厚度方向承载。

基础力学绪论实验报告

一、实验目的1. 理解力学实验的基本原理和方法。

2. 掌握实验仪器的使用和操作。

3. 通过实验，加深对力学基本概念和理论的理解。

4. 培养实验操作技能和科学思维方法。

二、实验内容本次实验主要涉及以下内容：1. 杠杆平衡实验2. 物体重心实验3. 静摩擦实验4. 动摩擦实验三、实验原理1. 杠杆平衡实验：杠杆平衡条件为力矩平衡，即动力×动力臂=阻力×阻力臂。

通过实验，可以验证杠杆平衡条件的正确性，并学习如何测量力矩。

2. 物体重心实验：物体的重心是物体各部分受到重力的等效作用点。

通过实验，可以学习如何使用悬挂法和称重法测量不规则物体的重心位置。

3. 静摩擦实验：静摩擦力是阻止物体相对运动的力。

通过实验，可以学习如何测量静摩擦系数，并了解影响静摩擦力的因素。

4. 动摩擦实验：动摩擦力是物体相对运动时受到的摩擦力。

通过实验，可以学习如何测量动摩擦系数，并了解影响动摩擦力的因素。

四、实验步骤1. 杠杆平衡实验：- 将杠杆放置在水平位置，调整砝码位置，使杠杆达到平衡。

- 记录砝码的质量和位置，计算力矩。

- 重复实验，验证杠杆平衡条件的正确性。

2. 物体重心实验：- 使用悬挂法，将物体悬挂在细线上，调整悬挂点，使物体保持平衡。

- 在白纸上描绘出物体的轮廓，找出两条悬线的交点，即为重心位置。

- 使用称重法，将物体放在台秤上，测量物体的质量。

- 计算重心的位置。

3. 静摩擦实验：- 将物体放置在水平面上，逐渐增加水平拉力，直到物体开始运动。

- 记录开始运动时的拉力，即为最大静摩擦力。

- 计算静摩擦系数。

4. 动摩擦实验：- 将物体放置在水平面上，施加水平拉力，使物体做匀速直线运动。

- 记录匀速运动时的拉力，即为动摩擦力。

- 计算动摩擦系数。

五、实验数据及处理1. 杠杆平衡实验：- 动力臂：10cm- 阻力臂：15cm- 砝码质量：50g- 砝码位置：15cm2. 物体重心实验：- 悬挂法：重心位置为物体几何中心- 称重法：物体质量为500g3. 静摩擦实验：- 最大静摩擦力：2N4. 动摩擦实验：- 动摩擦力：1N六、实验结果分析1. 通过杠杆平衡实验，验证了杠杆平衡条件的正确性。

《力学基础》教案：牛顿三定律的实验验证

《力学基础》教案：牛顿三定律的实验验证一. 引言牛顿三定律是力学基础中的重要内容，对于理解物体运动和相互作用力具有重要意义。

通过实验验证牛顿三定律的正确性和适用范围，可以加深学生对力学基础的理解和应用能力。

本文将介绍几个实验，旨在验证牛顿三定律的实验结果，帮助学生更好地理解和运用这一概念。

二. 实验一：牛顿第一定律的实验验证牛顿第一定律也称为惯性定律，它指出一个物体如果没有外力作用于其上，将会保持静止或匀速直线运动的状态。

1. 实验原理我们可以利用空气垫片和平滑的水平桌面来验证牛顿第一定律。

首先，将空气垫片放置在桌面上，然后在空气垫片上放置一个物体，必须保证该物体与桌面之间没有直接接触。

当我们给物体一个微小的推力后，物体会以一个匀速直线运动的状态滑行。

2. 实验步骤步骤一: 将空气垫片放在平滑的水平桌面上。

步骤二: 在空气垫片上放置一个物体，确保与桌面之间没有直接接触。

步骤三: 给物体一个微小的推力，观察物体的运动状态。

3. 实验结果通过实验观察，我们可以发现当物体受到微小的推力后，物体会保持匀速直线运动的状态。

这是因为在没有外力作用的情况下，物体的惯性使它保持原有的运动状态，即静止或匀速直线运动。

三. 实验二：牛顿第二定律的实验验证牛顿第二定律描述了力、质量和加速度之间的关系。

该定律表明，当一个物体受到一个力时，它的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。

1. 实验原理为了验证牛顿第二定律，我们可以使用动力学车，这是一个小车上方有一根细线通过滑轮与物体连接，用以施加恒定的拉力。

通过测量拉力和物体的质量，我们可以计算物体的加速度。

2. 实验步骤步骤一: 准备一个动力学小车和一根连接至小车上方的细线。

步骤二: 将小车连接至一个通过滑轮的底座，并放置在光滑的水平桌面上。

步骤三: 用已知质量的物体挂在滑轮的另一端，施加恒定的拉力。

步骤四: 测量拉力和物体的质量，并计算物体的加速度。

3. 实验结果通过实验，我们可以观察到当拉力增加时，物体的加速度也增加。

力学基础实验实验报告

一、实验目的1. 了解力学基本实验原理和实验方法。

2. 掌握力学实验仪器的使用方法。

3. 培养实验操作技能和实验数据处理能力。

4. 加深对力学基本概念和理论的理解。

二、实验原理力学实验是研究物体在受力时的运动状态和受力情况的实验。

本实验主要包括以下内容：1. 求不规则物体的重心：利用悬吊法和称重法求出不规则物体的重心位置。

2. 测定物体的重量：通过称重法测定物体的重量。

3. 测定物体的弹性模量：通过拉伸实验测定物体的弹性模量。

4. 测定物体的抗弯强度：通过弯曲实验测定物体的抗弯强度。

三、实验设备仪器1. 理论力学多功能实验台2. 直尺、积木、磅秤、胶带、白纸等3. 万能试验机4. 游标卡尺5. 引伸仪四、实验数据及处理1. 求不规则物体的重心（1）悬吊法求重心：将不规则物体悬挂于任意一点，在纸上画出重力作用线，重复悬挂点，画出另一条重力作用线，两直线交点即为重心。

（2）称重法求重心：将不规则物体放在台秤上，读取重量，根据力学公式计算重心位置。

2. 测定物体的重量将物体放在台秤上，读取重量。

3. 测定物体的弹性模量（1）拉伸实验：将物体固定在万能试验机上，逐渐增加拉伸力，直至物体断裂。

记录断裂时的拉伸力值和原长、拉伸后的长度。

（2）计算弹性模量：根据拉伸实验数据，利用胡克定律计算物体的弹性模量。

4. 测定物体的抗弯强度（1）弯曲实验：将物体固定在万能试验机上，逐渐增加弯曲力，直至物体断裂。

记录断裂时的弯曲力值和原长、弯曲后的长度。

（2）计算抗弯强度：根据弯曲实验数据，利用抗弯强度公式计算物体的抗弯强度。

五、实验结果与分析1. 求不规则物体的重心：通过悬吊法和称重法，成功求得不规则物体的重心位置，验证了实验原理。

2. 测定物体的重量：通过称重法，成功测定了物体的重量。

3. 测定物体的弹性模量：通过拉伸实验，成功测定了物体的弹性模量，验证了胡克定律。

4. 测定物体的抗弯强度：通过弯曲实验，成功测定了物体的抗弯强度，验证了抗弯强度公式。

2022-2023年高考物理一轮复习力学基础实验课件(重点难点易错点核心热点经典考点)

解析：(1)图线纵轴截距是 0 时刻对应的速度，即表示 O 点的瞬时速度。各段的平均速度表示各段中间时刻的瞬时速度，
以平均速度 v 为纵坐标，相应的运动时间 t 的一半为横坐标，
即 v -2t 的图像的斜率表示加速度 a， v -t 图像的斜率的 2 倍表示加速度，即 a＝2k。 (2)对木块和钩码组成的系统，由牛顿第二定律得：mg－μMg
2．由纸带求加速度 (1)逐差法：
如图所示，由 xn－xm＝ (n－m)aT2 可得：a1＝x43－T2x1，a2＝x53－T2x2，a3＝x63－T2x3，所以 a＝a1＋a32＋a3＝x4＋x5＋x69－T2x1－x2－x3。
(2)图像法： ①由 vn＝xn＋2Txn＋1，求出相应点的速度。 ②确定各计数点的坐标值 (T，v1)，(2T，v2)，…， (nT，vn)。 ③画出 v -t 图像，图线的斜率为物体做匀变速直线运动的加速度。
考点二 “力和运动”类实验
(一)掌握实验基本技能 1．由纸带求瞬时速度
做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时
刻的瞬时速度。如图所示，求纸带上某一点的瞬时速度，只需在
这一点的前后各取相同时间间隔 T 的两段位移 xn 和 xn＋1，则打 n xn＋xn＋1
点时的速度 vn＝_____2_T____。
(二)时间测量类仪器
1．打点计时器
计时器种类
工作电源电压
电磁打点计时器
交流 50 Hz,4～6 V
电火花计时器
交流 50 Hz，_2_2_0_V_
打点间隔 0.02 s 0.02 s
2.频闪照相机其作用和处理方法与打点计时器类似，它是用等时间间隔获取图像信息的方法，将物体在不同时刻的位置记录下来，使用时要明确频闪的时间间隔。

土力学与地基基础实验报告

土力学与地基基础实验报告二零年目录实验一土的密度试验实验二土的含水量实验实验三土的液、塑限实验实验四土的直接剪切试验年级班号姓名同组姓名实验日期年月日实验一土的密度试验一、实验目的二、测定土样的密度, 以了解土体的疏密状态。

三、实验原理四、密度是指土的单位体积质量, 用ρ表示, ρ= , 实验室常用g/cm³为单位。

五、实验仪器环刀、天平、修土刀、钢丝锯、凡士林等。

六、试验方法及步骤1.实验的方法有环刀法、腊封法、灌水法、灌砂法, 本实验采用环刀法。

2.将环刀内壁擦净, 并涂抹一层凡士林, 同时记下环刀号码。

3.取实验制备的土样, 将环刀的刃口向下放在土面上, 然后将环刀垂直下压, 边压边切削, 到土样上端伸出环刀为止, 削去两端余土修平。

五、擦净环刀外壁, 称出环刀加土的质量, 准确到0.1g六、实验记录及数据处理密度试验记录表六、误差分析及问题讨论年级班号姓名同组姓名实验日期年月日实验二土的含水量实验一、实验目的二、测定土的含水量, 它是计算土的干密度、孔隙比、饱和度等的必要指标。

三、实验原理四、含水量是土的基本物理量指标之一, 是指试样在105~110℃下烘干到恒量时所失去的水质量与干土质量的比值, 用百分比表示。

五、仪器设备（学生可根据需要自己选定）烘箱、天平、干燥器、铝盒、削土刀和匙等。

六、试验方法及步骤1.含水量试验方法有烘干法、酒精燃烧法以及炒干法等。

其中以烘干法为室内试验的标准方法, 本次试验采用烘干法。

2.取具有代表性试样, 放入铝盒内, 称量湿土质量, 精确到0.01g。

五、将盒置于烘箱内, 在105~110℃的恒温下烘干, 烘干时间对粘性土不得少于8小时, 对沙土不得少于6小时, 对含有机质超过5％的土, 应将温度控制在65~70℃的恒温下烘干。

六、将称量盒从烘箱中取出, 称干土质量, 精确到0.01g。

七、试验记录及数据处理含水量试验记录表八、误差分析及问题讨论年级班号姓名同组姓名实验日期年月日实验三土的液限、塑限实验一、实验目的二、测定土的液限和塑限, 与天然含水量实验结合, 可用以计算土的塑性指数和液性指数, 并作为粘性土分类以及估算地基土承载力的一个依据。