胡克定律实验报告

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
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
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
F（N）
l0（cm）
l（cm）
x=l-l0（cm）
(N·m-1)
N
1
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）
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。
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）
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
1.90
26.3
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）
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；