大学物理力学实验
力学课设实验报告(3篇)
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。
大学物理中的力学实验探究
大学物理中的力学实验探究力学是物理学的基础分支之一，研究物体的运动和力的相互作用关系。
在大学物理课程中，力学实验是学生们探究物理定律和原理的重要途径之一。
本文将对大学物理中的力学实验进行探究，并介绍一些常见的实验内容和方法。
一、材料与方法在进行力学实验时，通常需要准备一些材料和器材。
例如，测量物体质量时可以使用天平；测量力的大小时可以使用弹簧秤、弹簧测力计等；测量位移和时间时可以使用尺子、秒表等。
实验方法根据具体实验内容的要求而定。
例如，要研究物体的运动规律，可以采用图像法、直接观察法等。
要研究力的大小和方向，可以采用拉力法、推力法等。
实验方法的选择需要根据实验目的和设备条件进行综合考虑。
二、实验内容1. 牛顿第一定律牛顿第一定律，也称为惯性定律，表明物体会保持匀速直线运动或静止状态，除非受到外力的作用。
在力学实验中，可以通过以下实验来验证牛顿第一定律。
首先，准备一张平滑的桌面，放置一个小木块。
使木块处于静止状态时，缓慢地将手指在木块前方拨动。
观察木块的行为，发现木块在拨动后会保持一段时间的匀速运动，直到因滑动摩擦力的作用而停下来。
这一实验现象验证了牛顿第一定律的适用性。
2. 牛顿第二定律牛顿第二定律描述了力和物体的质量之间的关系。
它表明，力等于物体的质量乘以加速度。
在力学实验中，可以通过以下实验来验证牛顿第二定律。
首先，准备一个小推车和一个测力计。
将测力计固定在小推车上，然后用线连接测力计与推车。
在实验过程中，需要施加不同大小的力来推动小推车，并记录测力计的示数和推车的加速度。
通过对不同force和加速度值的测量，验证牛顿第二定律的成立。
3. 牛顿第三定律牛顿第三定律指出，作用在物体上的力总是有一个相等大小且方向相反的反作用力。
在力学实验中，可以通过以下实验来验证牛顿第三定律。
首先，准备两个弹簧秤和一根细线。
将一端系在墙上或支架上，另一端系在地面上。
然后，拉动细线，将两个弹簧秤的指针分别拉向两个方向。
物理力学实验报告
物理力学实验报告物理力学实验报告引言物理力学是研究物体运动和相互作用的学科，通过实验可以验证和探索力学定律。
本实验旨在通过一系列实验，深入理解力学的基本原理和概念，并通过实验数据验证这些理论。
实验一：运动学实验在运动学实验中，我们使用了一台计时器和一根直线轨道。
首先，我们在轨道上放置一辆小车，并在其上方安装了一个光电门。
当小车通过光电门时，计时器开始计时，当小车再次通过光电门时，计时器停止计时。
通过测量小车通过光电门所用的时间，我们可以计算出小车的平均速度和加速度。
实验结果显示，小车通过光电门所用的时间与小车的质量和施加在小车上的力成正比。
这符合牛顿第二定律，即力等于质量乘以加速度。
通过实验数据的分析，我们可以确定小车的质量和施加在小车上的力。
实验二：动量守恒实验在动量守恒实验中，我们使用了两个小车和一个弹簧。
我们将两个小车放在一条直线轨道上，并用弹簧将它们连接起来。
首先，我们使一个小车静止，然后将另一个小车推向它。
当两个小车碰撞时，我们观察它们的运动情况。
实验结果显示，当两个小车碰撞时，它们的总动量保持不变。
这符合动量守恒定律，即两个物体之间的总动量在碰撞前后保持不变。
通过实验数据的分析，我们可以计算出碰撞过程中每个小车的动量，并验证动量守恒定律。
实验三：重力实验重力是物体相互作用的一种基本力，本实验旨在通过重力实验来验证万有引力定律。
我们使用了一个简单的装置，将一块重物悬挂在一根绳子上，并通过测量重物的摆动周期来计算重力加速度。
实验结果显示，重物的摆动周期与重力加速度成正比。
这符合万有引力定律，即两个物体之间的引力与它们的质量和距离的平方成正比。
通过实验数据的分析，我们可以确定重力加速度的数值，并验证万有引力定律。
结论通过以上实验，我们深入理解了物理力学的基本原理和概念，并通过实验数据验证了这些理论。
运动学实验验证了牛顿第二定律，动量守恒实验验证了动量守恒定律，重力实验验证了万有引力定律。
物理力学的实验不仅仅是为了验证理论，更是为了培养我们的实验技巧和科学思维能力。
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。
大学物理实验：力学实验与分析
大学物理实验：力学实验与分析引言大学物理实验是培养学生科学研究能力和动手能力的重要环节之一。
在大学物理实验中，力学实验是最基础、最重要的一部分。
通过力学实验，可以加深对力学知识的理解，掌握科学的实验方法，培养观察、思考和解决问题的能力。
本篇文档将介绍几个常见的力学实验并进行详细分析。
1. 弹簧振子实验实验目的探究弹簧振子在不同条件下的运动规律，并通过数据分析得出相应的物理规律。
实验装置和仪器•弹簧振子•动态传感器•计时器•数据采集系统实验步骤及结果展示1.悬挂弹簧振子，调整至平衡位置；2.打开数据采集系统，并启动计时器；3.高度自由下落一小球（质量为m）与振子进行碰撞并观察其周期。
根据数据采集系统得到的时间数据，在数值处理后得出弹簧系数k，并进而计算出弹簧的劲度系数与振动周期的关系。
数据分析根据实验得到的数据，我们可以绘制弹簧振子质点和时间间隔的图像，并运用线性回归等方法来确定劲度系数k。
同时，还可以通过改变质点质量m、弹簧长度或材料等参数来进一步探究各参数对弹簧系统振动频率的影响。
2. 斜面上滑动实验实验目的验证斜面上物体滑动的运动规律，并通过数据分析验证牛顿第二定律。
实验装置和仪器•斜面•物块•动态传感器•计时器•数据采集系统实验步骤及结果展示1.在斜面上放置物块，并调整角度；2.打开数据采集系统，并启动计时器；3.使物块自由下滑，在合适位置观察其加速度。
根据采集到的加速度数据进行分析，结合理论公式，验证牛顿第二定律并计算出物块所受摩擦力等相关参数。
数据分析利用得到的加速度数据，我们可以绘制斜面上滑动物体的加速度与斜面角度的关系图，并进一步分析物块所受到的各种力的作用，如重力、摩擦力等。
3. 自由落体实验实验目的验证自由落体运动规律，并通过数据分析计算出重力加速度。
实验装置和仪器•实验杂质•高度测量设备（如皮尺或测距仪）•计时器•数据采集系统实验步骤及结果展示1.准备好实验杂质，并可调节其高度；2.打开数据采集系统，并启动计时器；3.松开实验杂质，在合适位置观察其下落时间。
力学物理实验报告
力学物理实验报告力学物理实验报告引言：力学物理是物理学中的一个重要分支，研究物体在力的作用下的运动规律。
通过实验的方式，我们可以验证力学物理的理论，并深入了解物体在不同力的作用下的行为。
本实验旨在通过一系列力学实验，探究物体的运动规律和力的性质。
实验一：牛顿第一定律实验实验目的：验证牛顿第一定律，即惯性定律，物体在无外力作用下保持静止或匀速直线运动的性质。
实验原理：根据牛顿第一定律的原理，我们可以推断出物体在无外力作用下的运动状态。
当物体受到外力作用时，它将发生运动或改变运动状态。
实验过程：将一个小球放在光滑水平桌面上，观察其是否保持静止。
再用一个手指轻轻推动小球，观察其是否匀速直线运动。
实验结果：实验结果表明，当小球处于无外力作用下时，它将保持静止。
而当施加一个轻微的推力后，小球将以匀速直线运动的方式移动。
实验二：牛顿第二定律实验实验目的：验证牛顿第二定律，即力的作用与物体加速度的关系。
实验原理：根据牛顿第二定律的公式 F = ma，力的大小等于物体质量乘以加速度。
通过实验可以验证这个公式。
实验过程：在水平桌面上放置一块木块，用一个弹簧测力计测量施加在木块上的力，并记录木块的质量。
然后用一个弹簧拉力计测量木块的加速度。
实验结果：根据测量结果，我们可以计算出施加在木块上的力和木块的加速度。
实验结果表明，施加在物体上的力与物体的加速度成正比，验证了牛顿第二定律的准确性。
实验三：弹簧振子实验实验目的：研究弹簧振子的运动规律，探究弹簧的弹性性质和振动特点。
实验原理：弹簧振子是一种简谐振动，通过实验可以研究弹簧的弹性系数和振动周期。
实验过程：将一个质量挂在弹簧上，使其形成一个弹簧振子。
通过改变挂在弹簧上的质量和弹簧的伸长量，观察振子的振动周期和振幅的变化。
实验结果：实验结果表明，弹簧振子的振动周期与挂在弹簧上的质量无关，而与弹簧的弹性系数有关。
振动周期与振幅之间也存在一定的关系。
实验四：摩擦力实验实验目的：研究物体在不同表面上的摩擦力，探究摩擦力的性质和影响因素。
大学物理力学实验报告
大学物理力学实验报告
一、实验目的
本次实验的目的是通过测量和分析一系列物理现象，深入理解物理力学基础知识，并学习使用各种物理实验设备。
二、实验原理
本次实验涉及到的物理原理主要有力的概念、力的平衡和运动学方程等。
在实验中，我们会用到各种简单机械运动装置，比如杠杆和重力势能的转换等。
三、实验内容
1.用弹簧测量杆的挠度和实测劲度系数，通过运用胡克定律求解杆的弹性模量。
2.运用光电门测量滑轮系统的一些基本力学参数，比如滑轮组的相对速度和力的大小等。
3.测量静力学平衡实验中的一些参数，比如支撑力和重力等，用于验证理论公式并增进对物理原理的了解。
4.测量力的作用点、大小和方向等对物体力学运动的影响，并研究在不同条件下的物理力学现象，如滑动摩擦力、静摩擦力和空气阻力等。
四、实验结果
通过这次实验，我们获得了数个数据记录和图表分析。
在第一个实验中，我们成功地计算了杆的弹性模量。
在第二个实验中，我对滑轮系统的速度、力大小和方向等获得了更深刻的理解。
第三个实验的结果有助于我更好地理解物体平衡时所需的要素和计算公式。
最后，我还记录了物理运动的轨迹，了解了物理实验设备如何使用和操作。
五、实验结论
通过这次实验，我对力学知识加深了理解、掌握了一定的基础实验技能、学会了如何运用光电门和弹簧等测量物理量，同时也体会到了在实验中要持续留意的重要性。
这些技能和知识将有助于我更好地掌握物理方面的知识，并为未来的科学研究和工作提供有用的基础。
力学大学物理演示实验报告
力学大学物理演示实验报告力学大学物理演示实验报告引言：力学是物理学的基础，它研究物体的运动和力的作用。
在力学的学习中，实验是不可或缺的一部分，通过实验可以直观地观察和验证物理原理。
本次实验旨在通过一系列力学演示实验，深入理解力学的基本概念和原理。
实验一：牛顿摆实验牛顿摆是一种简单的力学系统，通过摆动的运动来研究重力和摆长对摆动周期的影响。
实验中，我们使用了一根细线和一个小球，将小球挂在细线的一端，然后使其摆动。
通过改变摆长，我们发现摆长的变化会导致摆动周期的变化。
这是因为摆长的增加会使重力对小球的作用力变大，从而加快了摆动的速度。
实验二：斜面实验斜面实验是研究物体在斜面上滑动的实验，通过改变斜面的角度和物体的质量，我们可以观察到物体滑动的加速度和滑动距离的变化。
实验中，我们使用了一个小车和一个倾斜的平面，将小车放在斜面上，然后观察其滑动的情况。
我们发现，当斜面的角度增加时，小车的滑动速度和加速度也会增加，而当物体的质量增加时，小车的滑动速度和加速度减小。
实验三：弹簧振子实验弹簧振子是一种周期性运动的力学系统，通过改变弹簧的劲度系数和质量，我们可以观察到振动周期和振幅的变化。
实验中，我们使用了一个弹簧和一个质量块，将质量块挂在弹簧上，然后观察其振动的情况。
我们发现，当弹簧的劲度系数增加时，振动周期减小，而当质量增加时，振动周期增加。
同时，振幅也会受到这两个因素的影响。
实验四：牛顿第二定律实验牛顿第二定律描述了物体的加速度与作用力和物体质量的关系。
通过实验，我们可以验证这个定律。
实验中，我们使用了一个力传感器和一个质量块，将质量块挂在力传感器上，然后施加不同的力。
通过记录力传感器的读数和质量块的加速度，我们可以得到作用力与加速度的关系。
实验结果表明，作用力与加速度成正比，且与质量无关，验证了牛顿第二定律。
结论：通过以上实验，我们深入理解了力学的基本概念和原理。
牛顿摆实验让我们认识到摆长对摆动周期的影响，斜面实验让我们观察到斜面角度和物体质量对滑动加速度的影响，弹簧振子实验让我们了解到弹簧劲度系数和质量对振动周期和振幅的影响，牛顿第二定律实验验证了作用力与加速度成正比，与质量无关的规律。
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力热实验
第一部分实验基础知识
物理学是研究物质间相互作用及其运动规律的科学，物质间的相互作用及其运动是用测量的物理量来描述的，因此测量是物理学中一个很重要的概念。
可是说，物理学是门建立在测量基础上科学。
那么，什么是测量呢？测量就是利用标准物件对研究对象的某种属性进测量就是利用标准物件对研究对象的某种属性进行比较从得出量值关系的过程。
为物理量，行比较从得出量值关系的过程。
被测量某种属性称为物理量，被选作标准来确定被测对象为物理量量值的器具称为仪器。
在经典物理中，人们认为被测物理量始终存在一个与测量者个人意志无关的数值，这个数值叫做测量的真实值。
一测量与误差
测量是利用测量仪器与被测对象的物理量值进行比较，比较的结果称为测量值x 。
但是被测对象的物理量值应该存在一个与测量者个人意志无关的真实存在，这个真实存在叫真实值 a 。
真实值和测量值之间有差异，这种差异叫误差ε 。
（测量值（x ）-真实值（ a ）=误差（ε ）
因为真实值是不确知的，测量的任务就是：
（1）找到最接近真实值的最佳估计值。
（2）给出最佳估计值的可靠程度。
误差的分类：根据误差的性质，将误差分为偶然误差和系统误差。
偶然误差：是由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的。
偶偶然误差然误差的特点是，多次重做同—实验时，结果有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同。
减小偶然误差的一般方法是多次测量，取其平均值作为测量的真值。
设对某物理量的多次测量结果为x1 , x 2 ,...., x n . 则取
a=1 n ∑ xi n i =1
实验标准差：具有偶然误差的测量值是随机的，为了反映测量相对真值的分散性的量s 称为实验标准差，可使用贝塞尔公式来描述
s=
∑ (x − x)
i =1
n
2
n −1
平均值的标准差：测量值是随机的，则其平均值也必然具有随机误差，由于求和时随
1
机误差的抵偿效应，平均值误差的绝对值较小，它的实验标准差s (x ) 比s 小。
s=
∑ (x − x)
i =1
n
2
n(n − 1)
标准偏差小的测量值，说明分布狭窄或者较向中间集中，偏离真实值的可能性小，测量可
靠性高。
系统误差：系统误差是由于仪器本身不精确，或实验方法粗略，或实验原理不完善而产系统误差生的。
其特点是，在多次重做同—实验时，其结果总是同样地偏大或偏小，不会出现有几次偏大而另外几次偏小的情况。
要减小系统误差，必须校准仪器、改进实验方法、设计原理更完善的实验。
当测量值中已经包含有系统误差时，则使用平均值加修正值作为被测量真值的最佳估值。
二测量的不确定度物理实验中用不确定度来衡量测量值与真值之差的可能范围。
根据测量的具体情况分为：1.直接测量的A类不确定度对于直接测量的物理量，使用平均值的标准偏差作为测量的不确定度。
u A ( x) =
∑ (x − x)
i =1
n
2
n(n − 1)
2.直接测量的 B 类不确定度设某一项的误差极限为∆ ，标准差s = ∆ / k ，k 是与分布有关的常数。
则此时u B ( x) = ∆ / k 。
均匀分布时，
u B ( x) = ∆ / 3
3.间接测量的合成不确定度对于间接测量的物理量，测量结果需有多个直接测量的物理量通过一定的公式得到，而这些直接测量物理量的误差对于结果影响是不一样的，因此需用合成不确定度描述实验误差的范围。
设间接测量的物理量为y ，由多个直接测量的物理量x m 得出，则
u c ( y) =
∑ ( ∂x )
i =1 i
m
∂y
2
u 2 (xx )
三有效数字物理实验数据包括有效数字和单位，有效数字由准确值和估计值构成。
在读取数据的时候，先读出仪器指示的准确值，然后还需要有一位估计值。
需要注意的是，仪器上显示的数字都应读出来，小数点后面最后一位是0 是有效的。
间接测量的物理量的有效数字，与物理量的运算关系有关：1. 实验后计算不确定度，根据不确定度确定结果的有效数字。
2
2. 不计算不确定度，则有效数字按下面的规则决定：（1）加减运算加减运算的最末位，以精度最差得数据位准。
（2）乘除运算后的有效数字，先进行乘除运算，取有效数字最少的为准。
）（3）三角函数、对数的值的有效数字，有比较f (x ) 和 f ( x末位+ 1 ，取到第一位
不同的数，例如：
x = 43 o 26′ ，sin x = ?
查表知
sin 43 o 26′ = 0.6875100985 sin 43 o 27 ′ = 0.6877213051 sin 43 o 26′ = 0.6875
四数据处理根据实验数据并不能直接反映出物理规律，需要对数据进行处理，根据结果得出结论，进一步总结规律。
对于已知物理量之间函数关系的，可以根据已知的关系求出测量的结果。
但是在科学研究中，各物理量之间的关系式未知的，此时可用绘图法寻找规律。
为
了使描绘出的图形更好的反映出各物理量的相互关系来，绘图时需注意几个问题：（1）图线纸有直角坐标纸、极坐标纸和对数坐标纸，常用直角坐标纸。
（2）坐标的横轴为自变量，纵轴为因变量。
（3）坐标原点不一定和变量的原点一致。
（4）两坐标的分度值可以不同，但是需要注明。
（5）两轴所使用的长度应差不多。
五实验报告实验报告是一次实验的总结，实验报告应包括下列内容：实验名称：一实验目的二实验器材三实验原理四实验内容（实验步骤）五实验数据记录、处理、结果及误差分析六相关问题3。