胡克定律实验报告
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22.00
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25.20
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数据处理
课题一
课题二
课题三
实验结论
1.在弹性限度内,引起弹簧形变的外力F与弹簧的形变量x之间成正比关系,即F x;
2.实验中必须保证所测的力在弹簧的弹性限度内
3.保持弹簧竖直,别和白板有摩擦
4.弹簧不宜过软以免弹簧被拉伸时超出它的弹性限度
思考题
(一)设计胡克定律实验时,弹簧竖直悬挂好,还是水平放置好?
水平放置好。二者细微的变化其实反映的是实验测量内容的问题: 弹簧竖直悬挂测量时, 由于弹簧自身重力的影响, 实际上测的不是弹力与形变量的关系, 而是弹簧弹力变化量与弹簧形变量的变化量之间的关系; 而弹簧水平放置测量的才是弹簧弹力与形变量的关系。
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10.00
15
4
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22.80
13.30
15
5
2.5
9.50
26.00
16.50
15.2
6
3.0
9.50
29.30
19.80
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课题二
F(N)
l0(cm)
l(cm)
x=l-l0(cm)
(N·m-1)
N
1
2
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10.00
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9.90
25.3
6
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10.00
21.90
11.90
25.2
F(N)
l0(cm)
l(cm)
x=l-l0(cm)
(N·m-1)
1
0.5
9.50
12.80
(二)本实验中那些因素能够使实验结果产生误差?如何提高精度?
1.用刻度尺读数时产生偶然误差。多次测量取平均值
2.钩码质量不均。使用钩码前先用电子称称一下,挑选质量差不多的
3.弹簧的重力而引起的弹簧原长L0不准。
(三)
使用作图标记法应当注意什么?
按照坐标图中各点的分布与走向,尝试作出一条平滑的直线。所画的点不一定正好在这条直线上,但要注意使直线两侧的点数大致相同。
4.换用另一根弹簧,再重复1-3步5次;
5.整理器材。
课题三:
1.将四个弹簧悬挂在铁架台上,用毫米刻度尺量出弹簧的长度。
2.在弹簧下挂1个钩码,用毫米刻度尺量出此时弹簧的长度l1。
3.分别在弹簧下挂 2、3、4个钩码,依次量出相应的弹簧长度l2l3l4。
5.以力为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标,在坐标纸上描点。
2.在弹性限度内,弹簧的劲度系数与其匝数之间成反比关系,即k 。
误差分析
1.在刻度尺读数时可能存在一定的偶然误差,但可以通过多次重复操作减少偶然误差对实验造成的影响;
2.在控制弹簧匝数时,未保证每次操作时匝数为整数,造成偶然误差。
3.系统误差,由于弹簧自身重力,测得的弹簧原长会有误差。
注意事项
1.在刻度尺读数时可能存在一定的偶然误差,多次重复操作,减小误差。
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F(N)
l0(cm)
l(cm)
x=l-l0(cm)
(N·m-1)
N
1
0.5
10.00
胡克定律及其拓展(传统实验)
实验目的
1.探究弹性限度内引起弹簧形变的外力F与弹簧的形变量x之间是否成正比,即验证F x是否成立;
2.探究弹性限度内弹簧的劲度系数与其匝数之间是否成反比,即验证k 是否成立。
3.用作图标记法直接获取F-X的图像
实验原理
胡克定律的表达式为F=-k·x或△F=-k·Δx,其中k是常数,是物体的劲度(倔强)系数。在国际单位制中,F的单位是牛,x的单位是米,它是形变量(弹性形变),k的单位是牛/米。劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。
6.按照坐标图中各点的分布与走向,尝试作出一条平滑的直线。所画的点不一定正好在这条直线上,但要注意使直线两侧的点数大致相同
7.用作图标记法直接获取F-X的图像
8.整理器材
实验数据的处理和分析
课题一
F(N)
l0(cm)
l(cm)
x=l-l0(cm)
(N·m-1)
1
0.5
10ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ00
11.90
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26.3
12.50
2.50
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14.80
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3
1.5
10.00
17.40
7.40
20.3
50
0.020
4
2.0
10.00
19.80
9.80
20.4
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F(N)
l0(cm)
l(cm)
x=l-l0(cm)
(N·m-1)
N
1
0.5
12.10
15.40
弹性定律是胡克最重要的发现之一,也是力学最重要基本定律之一。胡克的弹性定律指出:弹簧在发生弹性形变时,弹簧的弹力F和弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比,即F= -k·x 。k是物质的弹性系数,它由材料的性质所决定,负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长(或压缩)的方向相反。
1.用弹簧挂钩上加一定质量的钩码,使得弹簧发生形变,其形变量(伸长量)为x,通过计算验证F x;
4.换用另一根弹簧,重复1-3步;
5.整理器材。
课题二:
1.固定弹簧,用刻度尺测出弹簧长度l0;
2.使弹簧匝数为N1,在其弹性限度内用钩码在弹簧挂钩上加一个力F1,用刻度尺测出弹簧此时长度l1;
3.仿照步骤2,得到N2,N3,N4,N5,N6,F2,F3,F4,F5,F6和l2,l3,l4,l5,l6;
2.控制弹簧的匝数N,然后通过计算求出弹簧的劲度系数k并验证k 。
3.用作图标记法画出F-X图像
实验器材
刻度尺、铁架台(带铁夹)四个弹簧 白板 卷尺 钩码
实验步骤
课题一:
1.固定弹簧,用刻度尺测出弹簧长度l0;
2.在其弹性限度内用钩码在弹簧挂钩上加一个力F1,用刻度尺测出弹簧此时长度l1;
3.仿照步骤2,得到F2,F3,F4,F5,F6和l2,l3,l4,l5,l6;
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12.10
25.20
13.10
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数据处理
课题一
课题二
课题三
实验结论
1.在弹性限度内,引起弹簧形变的外力F与弹簧的形变量x之间成正比关系,即F x;
2.实验中必须保证所测的力在弹簧的弹性限度内
3.保持弹簧竖直,别和白板有摩擦
4.弹簧不宜过软以免弹簧被拉伸时超出它的弹性限度
思考题
(一)设计胡克定律实验时,弹簧竖直悬挂好,还是水平放置好?
水平放置好。二者细微的变化其实反映的是实验测量内容的问题: 弹簧竖直悬挂测量时, 由于弹簧自身重力的影响, 实际上测的不是弹力与形变量的关系, 而是弹簧弹力变化量与弹簧形变量的变化量之间的关系; 而弹簧水平放置测量的才是弹簧弹力与形变量的关系。
3.30
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9.50
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课题二
F(N)
l0(cm)
l(cm)
x=l-l0(cm)
(N·m-1)
N
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3
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F(N)
l0(cm)
l(cm)
x=l-l0(cm)
(N·m-1)
1
0.5
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(二)本实验中那些因素能够使实验结果产生误差?如何提高精度?
1.用刻度尺读数时产生偶然误差。多次测量取平均值
2.钩码质量不均。使用钩码前先用电子称称一下,挑选质量差不多的
3.弹簧的重力而引起的弹簧原长L0不准。
(三)
使用作图标记法应当注意什么?
按照坐标图中各点的分布与走向,尝试作出一条平滑的直线。所画的点不一定正好在这条直线上,但要注意使直线两侧的点数大致相同。
4.换用另一根弹簧,再重复1-3步5次;
5.整理器材。
课题三:
1.将四个弹簧悬挂在铁架台上,用毫米刻度尺量出弹簧的长度。
2.在弹簧下挂1个钩码,用毫米刻度尺量出此时弹簧的长度l1。
3.分别在弹簧下挂 2、3、4个钩码,依次量出相应的弹簧长度l2l3l4。
5.以力为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标,在坐标纸上描点。
2.在弹性限度内,弹簧的劲度系数与其匝数之间成反比关系,即k 。
误差分析
1.在刻度尺读数时可能存在一定的偶然误差,但可以通过多次重复操作减少偶然误差对实验造成的影响;
2.在控制弹簧匝数时,未保证每次操作时匝数为整数,造成偶然误差。
3.系统误差,由于弹簧自身重力,测得的弹簧原长会有误差。
注意事项
1.在刻度尺读数时可能存在一定的偶然误差,多次重复操作,减小误差。
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F(N)
l0(cm)
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x=l-l0(cm)
(N·m-1)
N
1
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胡克定律及其拓展(传统实验)
实验目的
1.探究弹性限度内引起弹簧形变的外力F与弹簧的形变量x之间是否成正比,即验证F x是否成立;
2.探究弹性限度内弹簧的劲度系数与其匝数之间是否成反比,即验证k 是否成立。
3.用作图标记法直接获取F-X的图像
实验原理
胡克定律的表达式为F=-k·x或△F=-k·Δx,其中k是常数,是物体的劲度(倔强)系数。在国际单位制中,F的单位是牛,x的单位是米,它是形变量(弹性形变),k的单位是牛/米。劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。
6.按照坐标图中各点的分布与走向,尝试作出一条平滑的直线。所画的点不一定正好在这条直线上,但要注意使直线两侧的点数大致相同
7.用作图标记法直接获取F-X的图像
8.整理器材
实验数据的处理和分析
课题一
F(N)
l0(cm)
l(cm)
x=l-l0(cm)
(N·m-1)
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F(N)
l0(cm)
l(cm)
x=l-l0(cm)
(N·m-1)
N
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弹性定律是胡克最重要的发现之一,也是力学最重要基本定律之一。胡克的弹性定律指出:弹簧在发生弹性形变时,弹簧的弹力F和弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比,即F= -k·x 。k是物质的弹性系数,它由材料的性质所决定,负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长(或压缩)的方向相反。
1.用弹簧挂钩上加一定质量的钩码,使得弹簧发生形变,其形变量(伸长量)为x,通过计算验证F x;
4.换用另一根弹簧,重复1-3步;
5.整理器材。
课题二:
1.固定弹簧,用刻度尺测出弹簧长度l0;
2.使弹簧匝数为N1,在其弹性限度内用钩码在弹簧挂钩上加一个力F1,用刻度尺测出弹簧此时长度l1;
3.仿照步骤2,得到N2,N3,N4,N5,N6,F2,F3,F4,F5,F6和l2,l3,l4,l5,l6;
2.控制弹簧的匝数N,然后通过计算求出弹簧的劲度系数k并验证k 。
3.用作图标记法画出F-X图像
实验器材
刻度尺、铁架台(带铁夹)四个弹簧 白板 卷尺 钩码
实验步骤
课题一:
1.固定弹簧,用刻度尺测出弹簧长度l0;
2.在其弹性限度内用钩码在弹簧挂钩上加一个力F1,用刻度尺测出弹簧此时长度l1;
3.仿照步骤2,得到F2,F3,F4,F5,F6和l2,l3,l4,l5,l6;