实验力学6
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第1篇一、实验目的1. 理解力学基本理论在工程中的应用。
2. 掌握力学实验的基本方法和技能。
3. 通过实验,验证力学理论,提高分析问题和解决问题的能力。
二、实验内容及步骤1. 实验一:单质点运动规律实验(1)目的:验证牛顿运动定律,研究单质点在受力情况下的运动规律。
(2)步骤:① 安装实验装置,包括滑块、滑轨、小车、计时器等;② 设置实验参数,如小车质量、滑轨倾斜角度等;③ 启动计时器,释放小车,记录小车运动时间和位移;④ 重复实验,取平均值;⑤ 分析实验数据,绘制速度-时间图和位移-时间图。
2. 实验二:刚体转动实验(1)目的:验证刚体转动定律,研究刚体在受力情况下的转动规律。
(2)步骤:① 安装实验装置,包括刚体、支架、测力计、转轴等;② 设置实验参数,如刚体质量、转轴半径等;③ 启动测力计,记录刚体受力情况;④ 旋转刚体,记录转动角度和时间;⑤ 分析实验数据,绘制力矩-角度图和力矩-时间图。
3. 实验三:材料力学拉伸实验(1)目的:研究材料在拉伸载荷作用下的力学性能,验证胡克定律。
(2)步骤:① 准备实验材料,如低碳钢、铸铁等;② 安装实验装置,包括拉伸试验机、引伸计等;③ 设置实验参数,如拉伸速度、试验温度等;④ 启动拉伸试验机,记录材料受力情况;⑤ 测量材料拉伸过程中的伸长量和应力;⑥ 分析实验数据,绘制应力-应变图。
4. 实验四:材料力学压缩实验(1)目的:研究材料在压缩载荷作用下的力学性能,验证压缩时的力学关系。
(2)步骤:① 准备实验材料,如砖、石等;② 安装实验装置,包括压缩试验机、压力传感器等;③ 设置实验参数,如压缩速度、试验温度等;④ 启动压缩试验机,记录材料受力情况;⑤ 测量材料压缩过程中的应变和应力;⑥ 分析实验数据,绘制应力-应变图。
三、实验结果与分析1. 实验一:通过实验验证了牛顿运动定律,得出速度-时间图和位移-时间图,符合理论预期。
2. 实验二:通过实验验证了刚体转动定律,得出力矩-角度图和力矩-时间图,符合理论预期。
高中物理实验--力学篇高中物理实验—力学篇实验一:研究匀变速直线运动。
实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系。
实验三:验证力的平行四边形定则实验四:验证牛顿运动定律实验五:探究动能定理实验六:验证动量守恒定律一、实验基本要求:高中阶段力学实验:研究匀变速直线运动:探究弹力和弹簧伸长的关系:验证力的平行四边形定则:验证牛顿运动定律:探究动能定理:二、实验数据处理:研究匀变速直线运动:1.利用逐差法求平均加速度:,,,2.利用平均速度求瞬时速度3.利用速度—-时间图像求加速度:作出速度—时间的图像,通过图像的斜率求物体的加速度。
探究弹力和弹簧伸长的关系:1.以力为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标,根据所测数据在坐标纸上描点。
2.按照图中各点的分布与走向,作出一条平滑的图线,所画的点不一定都在这条直线上,但要注意使图线两侧的点数大致相同。
3.以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数表达式,并解释函数表达式中常数的物理含义。
验证力的平行四边形定则:1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出这两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,做起平行四边形,过O点画对角线即为合力F的图示。
2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出只用一个弹簧测力计的拉力F’的图示.验证牛顿运动定律:探究动能定理:1.测出每次做功后,小车获得的速度2.分别用各次实验测得的v和W,绘制W-v或W-v2、W-v3、...图像,直到明确得出W和v的关系。
3.结论:物体的速度v与外力做功W间的关系为W正比于v2。
三、实验误差分析:研究匀变速直线运动:1.使用刻度尺测计数点距离时有误差。
2.作v-t图像时出现的作图误差。
3.电源频率不稳定,造成打点时间间隔不完全相同。
4.长木板粗糙程度不均匀,小车运动时加速度有变化造成的误差。
经典实验装置,本实验不需要平衡摩擦力,本实验还可用来验证牛顿第二定律及探究功与动能变化的关系,但都需要平衡摩擦力。
力学实验知识点总结一、实验目的与原理1. 实验目的力学实验是通过实验装置对物体在力的作用下运动的规律和性质进行研究,以获取相关的物理规律,验证理论,培养学生养成严密的思维和观察态度。
通过力学实验,可以让学生掌握实验操作技能,培养学生的科学素养,提高实验能力,从而巩固理论知识。
2. 实验原理力学是物理学的一个重要分支,它主要研究物体受到外力作用时的运动规律和相互作用。
牛顿运动定律是力学实验的基础,牛顿第一定律说明了物体的匀速直线运动的情况,牛顿第二定律阐述了物体所受的力和它的加速度之间的关系,牛顿第三定律表明了物体之间的相互作用,反作用力相等、方向相反。
这些定律为力学实验的设计和结果解释提供了基本原理。
二、实验仪器进行力学实验所需要使用的仪器主要有测力计、弹簧测力计、杠杆测力计、万能支架、平行板滑动导轨、薄弦、挠度计、螺旋测微器等。
1. 测力计测力计是一种用来测量各种力的大小的装置,分为弹簧测力计和杠杆测力计两种。
它包括一根弹簧和一块铭牌,可以根据牛顿第二定律F=ma来测量物体所受力的大小。
2. 平行板滑动导轨平行板滑动导轨是用来进行平行板斜面上的物体滑动的实验,导轨上面有刻度尺用来准确测量物体的位移。
3. 挠度计挠度计是用来测量物体弯曲变形的装置,利用其准确测量物体的弯曲量。
4. 薄弦用来测量力传递的装置,通过其能够测量物体所受力的大小。
5. 万能支架在力学实验中,可以用来固定测力计、杠杆等实验装置的支架。
6. 螺旋测微器用来精确测量小位移的装置,通常用来测量弹簧的变形程度。
三、实验内容1. 弹簧弹性系数的测定弹簧弹性系数是指弹簧所受外力与它伸长或缩短长度的比值。
利用弹簧测力计和挠度计可以对弹簧的弹性系数进行测量。
实验思路:(1)用弹簧测力计测量弹簧所受的拉伸力;(2)用挠度计测量弹簧的伸长量;(3)通过公式F=kx计算弹簧的弹性系数。
2. 平行板斜面上的滑动摩擦系数的测定利用平行板滑动导轨和薄弦可以对物体在平行板斜面上的滑动摩擦系数进行测定。
第1篇一、引言力学实验是物理学科中重要的实践环节,通过实验可以加深对力学理论的理解,培养实验操作能力和分析问题、解决问题的能力。
本报告将对全套力学实验进行总结,包括实验目的、原理、方法、结果分析及实验心得体会。
二、实验内容1. 力学基本实验(1)实验目的:验证牛顿运动定律,研究力与运动的关系。
(2)实验原理:通过测量物体的运动状态和受力情况,分析物体所受的合外力,验证牛顿运动定律。
(3)实验方法:利用打点计时器、天平等实验仪器,测量物体的位移、速度、加速度等参数,分析受力情况。
(4)结果分析:通过实验数据,验证牛顿运动定律的正确性,分析力与运动的关系。
2. 弹性力学实验(1)实验目的:研究弹性力学的基本理论,验证胡克定律。
(2)实验原理:利用弹簧测力计、杠杆等实验仪器,测量弹簧的伸长量与所受拉力之间的关系,验证胡克定律。
(3)实验方法:通过改变拉力大小,测量弹簧的伸长量,分析伸长量与拉力的关系。
(4)结果分析:通过实验数据,验证胡克定律的正确性,研究弹性力学的基本理论。
3. 材料力学实验(1)实验目的:研究材料力学的基本理论,验证材料的力学性能。
(2)实验原理:利用拉伸试验机、万能试验机等实验仪器,测量材料的应力、应变等参数,分析材料的力学性能。
(3)实验方法:通过拉伸、压缩等试验,测量材料的应力、应变等参数,分析材料的力学性能。
(4)结果分析:通过实验数据,验证材料的力学性能,研究材料力学的基本理论。
4. 振动实验(1)实验目的:研究振动的基本理论,验证振动方程。
(2)实验原理:利用单摆、弹簧振子等实验仪器,研究振动系统的振动特性,验证振动方程。
(3)实验方法:通过改变振动系统的参数,测量振动频率、振幅等参数,分析振动系统的振动特性。
(4)结果分析:通过实验数据,验证振动方程的正确性,研究振动的基本理论。
5. 流体力学实验(1)实验目的:研究流体力学的基本理论,验证流体流动规律。
(2)实验原理:利用风洞、水槽等实验仪器,研究流体流动特性,验证流体流动规律。
第1篇一、实验目的1. 了解力学试验的基本原理和方法。
2. 掌握拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等力学试验的操作技能。
3. 培养学生严谨的实验态度和良好的实验习惯。
二、实验原理力学试验是研究材料力学性能的重要手段。
本实验主要研究材料的拉伸、压缩和弯曲性能。
通过测量材料在受力过程中的应力、应变等参数,可以了解材料的力学特性。
1. 拉伸试验:测量材料在拉伸过程中断裂时的最大应力,称为抗拉强度。
2. 压缩试验:测量材料在压缩过程中断裂时的最大应力,称为抗压强度。
3. 弯曲试验:测量材料在弯曲过程中断裂时的最大应力,称为抗弯强度。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:万能试验机、拉伸试验机、压缩试验机、弯曲试验机、测量仪器等。
2. 实验材料:钢棒、铜棒、铝棒等。
四、实验步骤1. 拉伸试验:(1)将材料固定在拉伸试验机上,调整夹具,使材料与试验机轴线平行。
(2)打开试验机,使材料缓慢拉伸,直到断裂。
(3)记录断裂时的最大应力值。
2. 压缩试验:(1)将材料固定在压缩试验机上,调整夹具,使材料与试验机轴线平行。
(2)打开试验机,使材料缓慢压缩,直到断裂。
(3)记录断裂时的最大应力值。
3. 弯曲试验:(1)将材料固定在弯曲试验机上,调整夹具,使材料与试验机轴线平行。
(2)打开试验机,使材料缓慢弯曲,直到断裂。
(3)记录断裂时的最大应力值。
五、实验数据与结果分析1. 拉伸试验:(1)材料:钢棒,直径为10mm,长度为100mm。
(2)实验数据:最大应力值为600MPa。
(3)结果分析:钢棒在拉伸试验中表现出良好的抗拉性能。
2. 压缩试验:(1)材料:铜棒,直径为10mm,长度为100mm。
(2)实验数据:最大应力值为200MPa。
(3)结果分析:铜棒在压缩试验中表现出较好的抗压性能。
3. 弯曲试验:(1)材料:铝棒,直径为10mm,长度为100mm。
(2)实验数据:最大应力值为150MPa。
(3)结果分析:铝棒在弯曲试验中表现出较好的抗弯性能。
高中物理力学实验知识点总结一、力的平衡实验力的平衡实验是力学实验中的基础实验,通过该实验可以了解力的平衡条件和力的合成等概念。
知识点总结:1. 力的平衡条件:当作用在物体上的多个力相互平衡,使得物体保持静止或匀速直线运动时,这些力的合力为零,称为力的平衡条件。
2. 力的合成:通过力的平衡实验可以了解多个力的合成。
当多个力作用在一个物体上时,可以通过合成力来代替这些力,合成力的大小和方向可以通过力的平衡条件来确定。
3. 杆的平衡:在力的平衡实验中常使用杆的平衡来说明力的平衡条件。
当一根杆平衡时,可以通过转矩的平衡条件来确定杆两端所受力的大小和方向。
二、牛顿第二定律实验牛顿第二定律实验是力学实验的重要内容,通过该实验可以验证牛顿第二定律,并了解力和加速度之间的关系。
知识点总结:1. 牛顿第二定律:牛顿第二定律表明物体的加速度和受到的力成正比,与物体的质量成反比。
即F=ma,其中F为物体所受的合外力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
2. 实验方法:通过在水平面上放置实验装置,使物体受到弹簧测力计的拉力,并随着不同的质量增加拉力,然后测量物体的加速度,验证牛顿第二定律。
3. 力和加速度的关系:牛顿第二定律说明了力和加速度之间的关系。
当受到的合外力增加时,物体的加速度会增加;相反,当受到的合外力减小时,物体的加速度会减小。
三、摩擦力实验摩擦力实验是研究物体表面之间的相互作用力,通过该实验可以了解摩擦力的特性和大小。
知识点总结:1. 静摩擦力和动摩擦力:静摩擦力是当物体相对运动前处于静止状态时,物体所受到的摩擦力;动摩擦力是当物体处于相对运动状态时,物体所受到的摩擦力。
2. 摩擦力的特性:静摩擦力和动摩擦力跟物体的接触面积、表面材质和受力大小有关。
通过摩擦力实验可以了解这些特性,例如改变物体的接触面积以及表面材质可以影响摩擦力的大小。
3. 弹簧测力计的应用:在摩擦力实验中,可以使用弹簧测力计来测量摩擦力的大小。
力学实验教学大纲一、课程基本信息课程名称力学实验英文名称Mechanics experiment课程性质必修课程属性专业基础课学时学分36/2开设学期一先修课程高等数学、力学适用专业物理学二、课程简介力学实验是面向物理学专业本科生开设的一门重要基础课程。
课程内容为物理实验数据的基本处理方法, 力学领域基本物理量的测量、基本实验方法、常用测量仪器的原理及应用和实验设计的基本能力等。
按照课程建设的指导思想: “加强基础, 循序渐进, 因材施教, 全面提高”, 精心选择了三个类型(基础型实验、综合型实验和设计型实验)十个实验项目。
通过这门课程的学习使学生在实验基本知识、基本方法和基本技能方面得到系统训练, 实验能力和素质逐步提高。
三、实验课程目的与要求学习本课程的目的: 使学生学习物理实验基础知识的同时, 在力学实验的基本方法、基本技能等方面受到较系统的训练, 掌握初步的实验能力, 逐步具有实践能力和创新能力, 养成良好的实验习惯以及严谨求实的科学作风。
学习本课程的要求:1. 掌握力学基本物理量的测量。
2.了解常用仪器的性能, 并掌握使用方法。
3. 巩固实验数据处理方法的应用。
4. 初步独立设计实验方案。
四、评价本课程采用平时考核和期末考核、定性考核与定量考核相结合的方式评定学生的成绩。
平时考核(平时成绩包括预习报告、实验操作、实验习惯和实验报告等几部分组成)占70%, 期末考核成绩占30%。
五、实验项目设置和内容物理实验的基本知识(讲授)目的要求1. 理解测量与不确定度的基本概念。
2. 掌握实验数据的处理方法。
3. 学会写实验报告。
内容要点1. 测量与误差的基本概念2. 系统误差与偶然误差的基本概念3. 测量结果与测量不确定度4. 有效数字及其运算5. 实验数据的图示法和图解法6. 组合测量与最佳直线参数7. 如何撰写实验报告计划时数 6实验性质必做每组人数全体实验一、长度的测量目的要求1. 练习使用测长度的几种常用仪器。
第五节力学小实验力1:分子间的引力器材:透明水槽、水、弹簧测力计、细绳、玻璃方法:在水槽内装入适量的水,用细绳绑住玻璃,挂在弹簧测力计的挂钩上。
先观察弹簧测力计的示数,把玻璃平放在水面上,如图所示,向上提弹簧测力计,观察测力计的示数。
现象:弹簧测力计的示数变大。
结论:分子间有引力。
力2:分子间的相互作用力器材:弹簧、乒乓球方法:将乒乓球用针扎一个小孔,把弹簧的两端分别穿入乒乓球中,如图所示。
两个乒乓球代表两个分子,压缩弹簧,两球的间距减小,弹簧向外用力,说明分子间的斥力大于引力;伸长弹簧,弹簧向内用力,说明分子间的引力大于斥力。
结论:分子间存在相互作用的引力和斥力。
力3:制作小天平器材:均匀的细木条(或塑料尺)、两个同样的硬纸片、细绳、支架方法:用均匀的细木条(或塑料尺)作天平的横梁,在横梁的中间穿孔,拴一个提纽,再在横梁两端距中间孔等距离的地方穿孔,用两个同样的硬纸片作为秤盘,把提纽挂起来,就成了一个小天平。
力4:制作量筒器材:玻璃瓶、纸条方法:在瓶的外壁竖直贴上一个纸条。
用实验室的量筒量出20mL的水,倒入瓶中,在纸条上画出水面的位置,在量出20mL的水,倒入瓶中,在纸条上画出水面的位置……(如果瓶身是均匀的,可等距离画刻度)。
力5:高矮蜡烛哪个先灭器材:玻璃罩、火柴、长度不同的两根蜡烛过程:将两根蜡烛点燃,固定在水平桌面上,罩上玻璃罩,如图,观察现象。
现象:高的蜡烛先灭。
解释:蜡烛燃烧产生二氧化碳,高温的二氧化碳体积变大,密度变小,上升,使高的蜡烛熄灭。
力6:比较长短器材:两个等粗等长的均匀木棍方法:如图,把一根木条的一端放在另一根木条的中间,让学生观察两根木条的长短。
再把两根木条并排平放,让学生观察两根木条的长短。
结论:人的感觉是不可靠的,因此要进行测量。
力7:力改变物体的形状器材:矿泉水瓶方法:用手捏矿泉水瓶,瓶身形状发生改变。
结论:力改变物体的形状力8:如何显示桌面的微小形变器材:激光手电、铁架台、铁夹、平面镜方法:把激光手电固定在铁架台上,让激光能打在远处的墙上,把这套设备放在水平桌面上,用力压桌面,会发现墙上的激光点移动。
一、实验目的1. 通过力学实验,加深对力学基本概念和原理的理解。
2. 学习和掌握实验仪器的使用方法。
3. 培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验器材1. 力学实验平台2. 弹簧测力计3. 刻度尺4. 滑轮5. 重物6. 杠杆7. 砝码8. 砝码盘三、实验原理1. 力学基本原理:牛顿运动定律、功与能、动量守恒等。
2. 实验原理:通过实验演示力的作用、力的合成与分解、杠杆原理、滑轮原理等力学基本概念。
四、实验内容及步骤1. 力的合成与分解实验(1) 实验目的:验证力的平行四边形法则,掌握力的合成与分解方法。
(2) 实验步骤:a. 将弹簧测力计挂在力学实验平台上,调整至水平状态。
b. 分别用两个力F1和F2作用于弹簧测力计,记录F1和F2的大小和方向。
c. 将F1和F2的力矢量图绘制在纸上,根据平行四边形法则,作出合力F 的大小和方向。
d. 将合力F作用于弹簧测力计,记录合力F的大小和方向。
e. 比较理论计算值和实验测量值,分析误差来源。
2. 杠杆原理实验(1) 实验目的:验证杠杆原理,掌握杠杆平衡条件。
(2) 实验步骤:a. 将杠杆水平放置在力学实验平台上,调整至平衡状态。
b. 在杠杆两端分别挂上不同质量的砝码,观察杠杆的平衡状态。
c. 根据杠杆平衡条件,计算杠杆两端砝码的质量比。
d. 比较理论计算值和实验测量值,分析误差来源。
3. 滑轮原理实验(1) 实验目的:验证滑轮原理,掌握滑轮组的使用方法。
(2) 实验步骤:a. 将滑轮固定在力学实验平台上,调整至水平状态。
b. 将重物挂在滑轮上,用弹簧测力计拉动物体,观察滑轮组的运动状态。
c. 根据滑轮原理,计算所需拉力大小。
d. 比较理论计算值和实验测量值,分析误差来源。
4. 功与能实验(1) 实验目的:验证功与能的关系,掌握功的计算方法。
(2) 实验步骤:a. 将重物挂在滑轮上,用弹簧测力计拉动物体,使重物上升一定高度。
b. 记录拉力大小、重物质量、上升高度。
一、实验目的1. 通过力学演示实验,加深对力学基本概念和原理的理解。
2. 掌握力学实验的基本操作方法和数据处理方法。
3. 培养实验观察、分析问题、解决问题的能力。
二、实验内容1. 演示实验一:重力实验2. 演示实验二:弹簧测力计实验3. 演示实验三:斜面实验4. 演示实验四:杠杆实验5. 演示实验五:摩擦力实验三、实验原理1. 重力实验:通过测量不同物体的重量,验证重力和质量的关系,即重力与物体质量成正比。
2. 弹簧测力计实验:利用弹簧的弹性变形,测量力的大小,验证胡克定律,即弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
3. 斜面实验:研究物体在斜面上的运动规律,验证斜面实验定律,即物体在斜面上运动时,所受的平行于斜面的力等于物体在斜面上的重力分量。
4. 杠杆实验:研究杠杆的平衡条件,验证杠杆原理,即杠杆的平衡条件为力矩之和为零。
5. 摩擦力实验:研究摩擦力的大小和影响因素,验证摩擦力定律,即摩擦力与正压力成正比,与接触面的粗糙程度有关。
四、实验仪器与设备1. 重力实验:弹簧测力计、钩码、铁架台、细线等。
2. 弹簧测力计实验:弹簧测力计、铁架台、钩码、细线等。
3. 斜面实验:斜面、铁架台、钩码、细线等。
4. 杠杆实验:杠杆、铁架台、钩码、细线等。
5. 摩擦力实验:滑动摩擦实验装置、铁架台、钩码、细线等。
五、实验步骤与数据记录1. 重力实验:(1)将钩码悬挂在弹簧测力计下,记录钩码的重量。
(2)改变钩码的数量,重复步骤(1),记录不同质量物体的重量。
(3)分析实验数据,验证重力和质量的关系。
2. 弹簧测力计实验:(1)将弹簧测力计悬挂在铁架台上,记录弹簧的伸长量。
(2)在弹簧测力计上挂上钩码,记录弹簧的伸长量。
(3)改变钩码的数量,重复步骤(2),记录不同拉力下的弹簧伸长量。
(4)分析实验数据,验证胡克定律。
3. 斜面实验:(1)将斜面放置在铁架台上,将钩码放置在斜面上。
(2)调整斜面的倾斜角度,使钩码保持静止。