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    胡克定律实验报告

    时间：2020-10-18 12:34:22 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人 蒲公英阅读网手机站

    相关热词搜索：定律 实验 报告

    　 20XX 报 告 汇 编 Compilation of reports

    　报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档

    　 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 1N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。

    　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 ； 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 1N。

    　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：

    　报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档 1.固定弹簧，用刻度尺测出弹簧长度 l 0 ； 2.在其弹性限度内用钩码在弹簧挂钩上加一个力 F 1 ，用刻度尺测出弹簧此时长度l 1 ； 3.仿照步骤 2，得到 F 2 ，F 3 ，F 4 ，F 5 ，F 6 和 l 2 ，l 3 ，l 4 ，l 5 ，l 6 ； 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 l 0 ； 2.使弹簧匝数为 N 1 ，在其弹性限度内用钩码在弹簧挂钩上加一个力 F 1 ，用刻度尺测出弹簧此时长度 l 1 ； 3.仿照步骤 2，得到 N 2 ，N 3 ，N 4 ，N 5 ，N 6 ，F 2 ，F 3 ，F 4 ，F 5 ，F 6 和 l 2 ，l 3 ，l 4 ，l 5 ，l 6 ； 4.换用另一根弹簧，再重复 1-3 步 5 次； 5.整理器材。

    　 图一 图二 图三

    　报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档 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 l 1 。

    　 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 l 2 l 3 l 4 。

    　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。

    　 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）

    　l 0 （cm）

    　l（cm）

    　x=l-l 0 （cm）

    　kFx (N·m-1 ) 1 0.5 10.00 11.90 1.90 26.3

    　2 1.0 10.00 14.00 4.00 25 3 1.5 10.00 16.00 6.00 25 4 2.0 10.00 18.00 8.00 25 5 2.5 10.00 19.90 9.90 25.3 6 3.0 10.00 21.90 11.90 25.2

    　 F（N）

    　l 0 （cm）

    　l（cm）

    　x=l-l 0 （cm）

    　kFx (N·m-1 ) 1 0.5 9.50 12.80 3.30 15.2 2 1.0 9.50 16.20 6.70 14.9 3 1.5 9.50 19.50 10.00 15 4 2.0 9.50 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 15.2

    　课题二

    　 表一 表二 表三

    　报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档

    　F（N）

    　l 0 （cm）

    　l（cm）

    　x=l-l 0 （cm）

    　kFx (N·m-1 )

    　N

    　1N 1 0.5 8.10 9.60 1.50 33.3 30 0.033 2 1.0 8.10 11.10 3.00 33.3 30 0.033 3 1.5 8.10 12.60 4.50 33.3 30 0.033 4 2.0 8.10 14.10 6.00 33.3 30 0.033

    　F（N）

    　l 0 （cm）

    　l（cm）

    　x=l-l 0 （cm）

    　kFx (N·m-1 )

    　N

    　1N 1 0.5 10.00 12.50 2.50 20 50 0.020 2 1.0 10.00 14.80 4.80 20.8 50 0.020 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 50 0.020

    　 F（N）

    　l 0 （cm）

    　l（cm）

    　x=l-l 0 （cm）

    　kFx (N·m-1 )

    　N

    　1N 1 0.5 12.10 15.40 3.30 15.2 70 0.0143 2 1.0 12.10 18.70 6.60 15.2 70 0.0143 3 1.5 12.10 22.00 9.90 15.2 70 0.0143 4 2.0 12.10 25.20 13.10 15.3 70 0.0143

    　数据处理 课题一 表四 表五

    　报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档

    　课题二 表六 表七

    　报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档

    　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.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 1N。

    　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表八 图五

    　报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档 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。

    　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。

    　（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 L 0 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。

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