力学实验大全
物理实验简单的力学实验

物理实验简单的力学实验力学实验是物理学中基础而重要的一部分,通过实验可以帮助我们理解物体的运动规律和力的作用方式。
在本文中,将介绍一些简单的力学实验,帮助读者更好地理解和掌握力学概念。
实验一:弹簧弹力实验实验材料:弹簧、测力计、托盘、质量块实验步骤:1. 将测力计固定在桌子上,并将弹簧挂在测力计的下方。
2. 在弹簧下方的托盘上放置质量块。
3. 测出托盘上的质量,并记录下对应的测力计示数。
4. 逐渐增加托盘上质量块的重量,记录每次的测力计示数。
实验原理:当质量块增加时,弹簧受到的弹力也随之增加,利用测力计可以直接测量到弹簧的弹力大小。
通过记录不同质量块对应的示数,我们可以验证胡克定律,即弹簧伸长的长度与所受弹力成正比。
实验二:摩擦力实验实验材料:水平细木板、滑轮、绳子、质量块、测力计实验步骤:1. 将绳子系在质量块上,通过滑轮将绳子拧绕在水平细木板上。
2. 使木板保持平稳,调整绳长和质量块的质量,使木板开始运动。
3. 通过调整施加的力的大小,使木板以匀速运动。
4. 不断调整质量块的质量和施加的力的大小,记录示数和所用力的大小。
实验原理:根据牛顿第二定律,当力平衡时,木板以匀速运动,施加在木板上的力大小等于摩擦力的大小。
通过测力计记录施加在木板上的力和所用力的大小,可以推算出摩擦力的大小。
实验三:斜面实验实验材料:光滑斜面、质量块、测力计、绳子实验步骤:1. 将光滑斜面固定在桌子上,并用绳子将质量块绑在测力计上。
2. 将质量块静止放在斜面上,并记录测力计示数为F1。
3. 逐渐加大斜面角度,记录不同角度下的测力计示数F2。
实验原理:根据牛顿第二定律,当质量块处于斜面上静止时,施加在质量块上的力平衡,即受重力和法向力的合力等于零。
通过测力计所示的力大小可以计算出受重力和法向力的大小,进而验证静态力学中的平衡条件。
以上是一些简单的力学实验,通过这些实验可以帮助我们更好地理解力学中的基本概念和原理。
当然,还有许多其他有趣的力学实验可以进行,读者可以根据自己的兴趣和实验条件进行进一步探索和学习。
小学生如何进行简单的力学实验

小学生如何进行简单的力学实验力学是物理学的一个重要分支,它研究物体的运动和相互作用。
对于小学生来说,通过简单的力学实验,可以激发他们对科学的兴趣,培养观察、思考和动手能力。
下面就为小朋友们介绍几个有趣又容易操作的力学实验。
实验一:力与物体的运动材料准备:一个小球、一块光滑的木板、一块粗糙的地毯实验步骤:1、将木板倾斜放置,让小球从木板的高处自由滚落。
2、观察小球在木板上滚动的速度和距离。
3、再把粗糙的地毯铺在木板下方,让小球从相同的高度滚下。
4、对比小球在木板和地毯上滚动的情况。
实验原理:木板表面光滑,摩擦力小,小球滚动的速度快,距离远;地毯表面粗糙,摩擦力大,小球滚动的速度慢,距离近。
这说明摩擦力会影响物体的运动状态。
实验二:浮力的奥秘材料准备:一个装满水的水盆、一个塑料玩具小船、一些小石子实验步骤:1、把塑料玩具小船轻轻放入水盆中,观察小船漂浮在水面上的情况。
2、往小船里逐渐放入小石子,观察小船在水中的位置变化。
实验原理:物体在水中受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的水的重力。
当小船里的石子增多,重力增大,排开的水的体积也增大,直到浮力小于重力时,小船就会下沉。
实验三:重心与平衡材料准备:一块长方形的木板、几个不同重量的积木块实验步骤:1、把木板平放在桌子上,尝试让木板在一个支撑点上保持平衡。
2、逐渐改变支撑点的位置,观察木板的平衡情况。
3、把积木块放在木板的不同位置,再次尝试让木板平衡。
实验原理:物体的重心越低、支撑面越大,物体就越容易保持平衡。
改变积木块的位置会影响木板的重心位置,从而影响平衡。
实验四:弹性的力量材料准备:一根橡皮筋、几个砝码实验步骤:1、把橡皮筋一端固定,另一端挂上一个砝码,观察橡皮筋的伸长情况。
2、逐渐增加砝码的数量,观察橡皮筋的伸长变化。
实验原理:橡皮筋具有弹性,在受到外力拉伸时会发生形变,产生弹力。
挂的砝码越多,外力越大,橡皮筋的伸长量也就越大。
在进行这些力学实验时,小朋友们要注意以下几点:首先,一定要在家长或老师的陪同下进行实验,确保安全。
高中物理中的力学实验与观察

高中物理中的力学实验与观察在高中物理学习中,力学实验是培养学生动手能力、加深对力学概念理解、提高实验操作技能的重要环节。
通过实验观察,学生能够深入理解力学原理和物理现象,掌握科学方法和实验技巧。
本文将介绍几个典型的力学实验与观察。
1. 牛顿摆实验牛顿摆实验是力学中最基础的实验之一,用于研究摆动现象和摆的周期与摆长的关系。
实验装置包括一个长丝线和一个质点,将质点悬挂于丝线上并使其摆动,通过测定摆动的周期和摆长,可以得到牛顿摆的周期公式。
在实验过程中需要注意调整摆长、保持摆动平面和测量时间等因素的准确控制。
2. 弹簧振子实验弹簧振子实验是用于研究弹体振动现象以及弹簧的弹性特性的实验。
实验装置由一个弹簧和一个质点组成,通过调整质点的质量和挂载位置,可以观察到不同振动频率和振幅下的振动现象。
通过测量振子的振动周期和质点的质量,可以得到弹簧的弹性系数。
3. 受力分析实验受力分析实验是用于研究物体受力平衡条件和受力分析的实验。
实验装置包括一个悬挂的物体、几个力计和杆状物。
通过调整力的大小和方向,观察物体受力平衡的现象,使用力计测量各个力的大小,可以验证力的平衡条件和分解力的原理。
4. 斜面实验斜面实验是用于研究斜面运动和重力作用的实验。
实验装置由一个斜面和一个小车组成,通过调整斜面角度和小车的质量,观察小车在斜面上的运动情况。
通过测量小车的位移和时间,可以分析小车的加速度和重力加速度之间的关系,验证斜面上的运动规律。
以上是高中物理中的一些力学实验与观察的简要介绍。
通过这些实验,学生能够亲自操作、实地观察,更好地掌握和理解物理学中的力学概念和原理。
同时,实验也提醒我们在日常生活中,处处都充满了力学规律,帮助我们更好地理解和应用物理学知识。
希望同学们在学习物理力学时能够积极参与实验,深化对力学知识的理解,拓宽对物理学的认识。
力学的六个实验

【误差分析】
1.打点计时器的计时误差.
2.纸带的测量误差. 【注意事项】 1.纸带和细绳要和木板平行,小车运动要平稳. 2.实验中应先接通电源,后让小车运动;实验后应先断开电源后取 纸带. 3.要防止钩码落地和小车与滑轮相撞. 4.小车的加速度宜适当大些,可以减小长度的测量误差,加速度大
小以能在约50cm的纸带上清楚地取出6~7个计数点为宜.
5.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出只用一只弹簧测 力计的拉力F的图示.
6.比较一下,力F与用平行四边形定则求出的合力F合的大小和方向
是否相同.
【误差分析】
1.结点O的位置和两个测力计的方向画得不准,造成作图的误差. 2.两个分力的起始夹角α太大, 再重做两次实验,为保证结点O 位置不变(即保证合力不变),则α变化范围不大,因而测力计示 数变化不显著,读数误差大.
位置编号 时间(t/s) x/m v/(m·-1) s
0
1
2
3
4
5
5.计算出相邻的计数点之间的距离Δx1、Δx2、Δx3……
6.利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度
求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度,填入上面的表格中. 7.增减所挂钩码数,再做两次实验.
【数据处理】
由实验数据得出v-t图象. (1)根据表格中的v、t数据,在平面直角坐标系中仔细描点,如图 可以看到,对于每次实验,描出的几个点都大致落在一条直线上. (2)做一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落
中有力F、质量M和加速度a三个变量,研究加速度a与F及M的关系 时,先控制质量M不变,讨论加速度a与力F的关系;然后再控制力F不
变,讨论加速度a与质量M的关系.
高中物理力学实验

高中物理力学实验力学是物理学的一个重要分支,是研究物体运动规律的科学。
在高中物理学课程中,力学实验是非常重要的一部分,通过实验,学生可以更直观地感受物理规律,巩固所学知识。
本文将介绍几个常见的高中物理力学实验,帮助学生更好地理解力学知识。
一、简单机械实验1. 斜面静摩擦系数测定实验实验目的:通过斜面静摩擦系数测定实验,了解斜面上物体受力情况,掌握斜面静摩擦系数的测定方法。
实验器材:斜面、物块、滑轮、吊轮、测力计等。
实验步骤:1)将斜面安装在水平桌面上,测定斜面的角度θ。
2)在斜面上放置一个物块,调整物块位置使其保持静止。
3)利用滑轮和吊轮的组合,在物块上方悬挂一个测力计,测量斜面上物块所受静摩擦力的大小。
4)根据实验数据计算出斜面静摩擦系数μ。
2. 弹簧振子实验实验目的:通过弹簧振子实验,研究弹簧振子的振动规律,了解振动的基本特性。
实验器材:弹簧、振子、计时器等。
实验步骤:1)将一个挂有一定质量的物块的弹簧挂置于支架上,并拉开物块,使其产生振动。
2)用计时器测量振子的振动周期T。
3)改变物块的质量,重新测量振动周期T。
4)根据实验数据分析,探讨弹簧振子振动周期与质量、弹簧刚度之间的关系。
二、动力学实验1. 牛顿第二定律验证实验实验目的:通过牛顿第二定律验证实验,验证牛顿第二定律关于物体受力和加速度之间的定量关系。
实验器材:吊轮、吊坠、测力计等。
实验步骤:1)将一块质量为m的物块用细绳吊挂于吊轮上,并在物块下方挂上一个测力计。
2)测量物块的质量m,并在实验过程中测量不同拉力情况下的加速度a和物块所受拉力F。
3)利用牛顿第二定律公式F=ma,验证实验数据与理论计算值的符合程度。
2. 动量守恒实验实验目的:通过动量守恒实验,验证封闭系统内动量守恒定律。
实验器材:空气瞬时阀、气泵、气压计等。
实验步骤:1)将一根空气鼓吹管封闭在一根底部封盖的可移动塑料圆柱体中,在塑料圆柱体上钻一个小孔,紧靠塑料圆柱体底部,再在小孔处插上一根气压计,并用适当薄膜将气压计正面封闭,然后用适当胶裂封闭气压计所在口适当较高之处。
力学简单有趣小实验

力学简单有趣小实验范文一:鸡蛋遇上瓶子那天啊,物理老师走进教室,手里拿着个鸡蛋和一个瓶颈很小的瓶子。
同学们都好奇地看着,心想这是要干嘛呢。
老师笑眯眯地说:“今天咱们来做个小实验,看看能不能把鸡蛋完整地放进瓶子里去。
”大家一听,都乐了,这怎么可能嘛,鸡蛋那么大,瓶口这么小,这不是开玩笑嘛。
老师接着说:“别急嘛,先给你们讲讲原理。
你们知道吗,大气压强这个东西看不见摸不着,但它可是无处不在的哦。
今天我们就用它来玩个小魔术。
”说着,老师就把鸡蛋放在瓶口上,然后拿出一根点燃的火柴扔进了瓶子里。
火柴熄灭后没多久,奇迹发生了,鸡蛋真的慢慢地被吸进了瓶子里。
“哇塞!”教室里一片惊叹声。
后来老师解释说,火柴燃烧消耗了瓶内的氧气,导致内部气压下降,而外面的大气压就把鸡蛋给挤进去了。
这下大家都明白了,原来生活中处处都有学问,物理学得好的话,连魔术都能变出来呢!范文二:纸杯电话小时候,我和邻居小伙伴特别喜欢玩过家家的游戏。
有一次,我们突发奇想,想要做一个纸杯电话来玩。
于是找来了两个空纸杯,一根长长的绳子,就开始动手做了起来。
把绳子的一头绑在一只杯子底部的小洞上,另一头也绑到另一个杯子上,这样我们的“电话”就做好了。
两个杯子之间拉直绳子后,一个人对着一个杯子说话,另一个人在另一个杯子那边就能听到声音了。
虽然声音有点怪怪的,但我们还是玩得不亦乐乎。
后来我才知道,这是因为声波通过绳子传递到了另一边,这个简单的装置居然利用了物理学上的振动原理。
现在想想,那时候虽然设备简陋,但那份快乐和好奇心却是最宝贵的。
科学其实就在我们身边,只要用心观察,生活中的每一个角落都能发现它的身影。
有趣的力学实验及原理

有趣的力学实验及原理一、瓶内吹气球思考:瓶内吹起的气球,为什么松开气球口,气球不会变小?材料:大口玻璃瓶,吸管两根:红色和绿色、气球-一个、气筒操作:1、用改锥事先在瓶盖上打两个孔,在孔上插上两根吸管:红色和绿色2、在红色的吸管上扎上-个气球3、将瓶盖盖在瓶口上4、用气筒打红吸管处将气球打大5、将红色吸管放开气球立刻变小6、用气筒再打红吸管处将气球打大7、迅速捏紧红吸管和绿吸管两个管口8、放开红色吸管口,气球没有变小讲解:当红色吸管松开时,由于气球的橡皮膜收缩,气球也开始收缩。
可是气球体积缩小后,瓶内其他部分的空气体积就扩大了,而绿管是封闭的,结果瓶内空气压力要降低一甚至低于气球内的压力,这时气球不会再继续缩小了。
二、能抓住气球的杯子思考:你会用-一个小杯子轻轻倒扣在气球球面.上,然后把气球吸起来吗?材料:气球1~2个、塑料杯1~2个、暧水瓶1个、热水少许流程:1、对气球吹气并且绑好2、将热水(约70°C )倒入杯中约多半杯3、热水在杯中停留20秒后,把水倒出来4、立即将杯口紧密地倒扣在气球上5、轻轻把杯子连同气球-块提起说明:1、杯子直接倒扣在气球上,是无法把气球吸起来的。
2、用热水处理过的杯子,因为杯子内的空气渐渐冷却,压力变小,因此可以把气球吸起来。
延伸:小朋友,请你想- -想还有什么办法可以把气球吸起来?三、会吸水的杯子思考:用玻璃杯罩住燃烧中的蜡烛,烛火熄灭后,杯子内有什么变化呢?材料:玻璃杯(比蜡烛高) 1个、蜡烛1支、平底盘子1个、打火机1个、水若干。
操作:1.点燃蜡烛,在盘子中央滴几滴蜡油,以便固定蜡烛。
2.在盘子中注入约1厘米高的水。
3.用玻璃杯倒扣在蜡烛上4.观察蜡烛燃烧情形以及盘子里水位的变化。
8年级物理力学的所有实验

8年级物理力学的所有实验
一、测力和测重实验
1. 带钩秤测重。
使用带钩秤测量不同质量的物体的重量,掌握秤的使用方法。
2. 电子天平测重。
使用电子天平测量不同质量的物体的重量,了解电子天平的使用方法。
3. 对物体施力。
使用力钳在不同位置施加于物体,观察物体的移动情况,了解万有引力下物体受力的变化。
二、平面运动实验
1. 球体滚动下坡道。
观察球体在凹槽内下坡道的滚动情况,了解滚动下坡的速度变化规律。
2. 手推车平坦运动。
推动手推车在水平地面滑动,观察其速度变化,了解外力消失后物体慢速移动的特点。
3. 弹簧直线运动。
拉伸和释放弹簧,观察其在不同拉伸程度下的动能和位能变化。
三、垂直运动实验
1. 水平抛物体下落。
观察抛下不同质量的球体下落轨迹,了解万有引力作用下不同质量物体下落是一致的。
2. 丝振荡。
观察重物悬挂在丝上的往复运动周期,了解周期只与重物质量和振荡长度有关。
这个是8年级力学实验可能涵盖的主要内容,希望对你有用。
如果需要可以根据实际情况进行修改完善。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
力学实验大全1、力是物体之间的相互作用实验仪器:磁铁、小铁块;细线、钩码(学生用)教师操作:磁铁吸引铁块。
学生操作:用细线使放在桌上的钩码上升。
实验结论:力是物体对物体的作用。
2、测量力的仪器实验仪器:弹簧秤(2只)弹簧秤:(1)构造和原理弹簧秤测力原理是根据胡克定律,即F拉=F弹=kx,故弹簧秤的刻度是均匀的,构造如图。
(2)保养①测力计不能超过弹簧秤的量程。
②测量前要注意检查弹簧秤是否需要调零,方法是将弹簧秤竖直挂起来,如其指针不指零位,就需要调零,一般是通过移动指针来调零。
③被测力的方向应与弹簧秤轴线方向一致。
④读数时应正对平视。
⑤测量时,除读出弹簧秤上最小刻度所表示的数值外,还要估读一位。
⑥一次测量时间不宜过久,以免弹性疲乏,损坏弹簧秤。
教师操作:两只弹簧秤钩在一起拉伸,可检验弹簧秤是否已损坏。
3、力的图示实验仪器:刻度尺、圆规4、重力的产生及方向实验仪器:小球、重锤、斜面教师操作:向上抛出小球,小球总是会落到地面。
教师操作:小球在桌上滚到桌边后总是会落到地面。
实验结论:地球对它附近的一切物体都有力的作用,地球对它周围的物体都有吸引的作用。
教师操作:观察重锤线挂起静止时,线的方向。
教师操作:观察重锤线的方向与水平桌面、斜面是否垂直。
实验结论:重力的方向与水平面垂直且向下,而不是垂直物体表面向下。
5、重力和质量的关系实验仪器:弹簧秤、钩码(100g×3只)教师操作:将质量为100g的3只钩码依次挂在弹簧秤上,分别读出它们受到的重力为多少牛,将数据记在表格中,做出相应计算。
实验结论:物体的质量增大几倍,重力也增大几倍,即物体所受的重力跟它的质量成正比,这个比值始终是9.8N/kg。
6、悬挂法测重心实验仪器:三角板、悬线、不规则形状薄板(人字形梯子、绳子)教师操作:在A点用线将不规则物体悬挂起来;在B点将不规则物体悬挂起来,两次重锤线的交点即是重心。
(若条件许可,可用梯子、绳子测出人的重心位置。
)7、重心位置会发生改变实验仪器:100元面值人民币学生游戏:人民币放于墙附近,学生5~6人,脚跟、屁股不离墙,腿不打弯,谁够到100元就归谁。
游戏结论:没有人能够完成这个动作——重心前移,屁股顶在墙上不能后撤,人会向前倒。
8、显示微小形变实验仪器:平面镜及支架(2组)、半导体激光光源;装满红色水带细管的玻璃瓶(椭圆柱体型)教师操作:先沿短轴方向捏压玻璃瓶,细管中水面上升,后沿玻璃瓶长轴方向捏压,细管中水面不但没有上升,反而还下降了。
实验结论:说明玻璃瓶容积改变,发生了形变。
教师操作:激光通过二平面镜的反射,射在白墙上,在桌面加力。
实验结论:反射光向下移动,说明两平面镜向中间倾斜,桌面发生形变。
9、胡克定律——弹力和弹簧伸长的关系(学生实验)实验仪器:弹簧(不同的多根)、直尺、钩码(一盒)、细绳、定滑轮实验目的:探索弹力与弹簧伸长的定量关系,并学习所用的科学方法。
实验原理:弹簧受到拉力会伸长,平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等。
这样弹力的大小可以通过测定外力而得出(可以用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力);弹簧的伸长可用直尺测出。
多测几组数据,用列表或作图的方法探索出弹力和弹簧伸长的定量关系。
学生操作:(1)用直尺测出弹簧的原长l0.(2)将弹簧一端固定,另一端用细绳连接,细绳跨过定滑轮后,下面挂上(3)根据测量数据画出F-x图像。
实验结论:在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。
10、影响滑动摩擦力的因素实验仪器:摩擦计(J2109)、弹簧测力计、钩码(一盒)教师操作:将摩擦板水平放置平稳,摩擦块置于其上,用测力计牵引摩擦块,可测得最大静摩擦力,待匀速拉动后,可测得滑动摩擦力。
教师操作:改变摩擦面和在摩擦块上加砝码重做上边实验。
实验结论:通过实验数据可验证摩擦力与正压力和摩擦系数有关,与摩擦面大小无关。
11、摩擦系数摩擦计(J2109)、轨道小车(J2108)、钩码(J2106)、砝码、砝码盘、坐标纸、长毛巾、棉布、玻璃板、测力计(J2104)实验目的:通过实验进一步明确决定滑动摩擦力大小的因素,掌握测定滑动摩擦系数的原理和方法。
实验原理:一个物体在水平面上做匀速直线运动时,物体所受的滑动摩擦力与外界施加的水平拉力是一对平衡力。
测出物体所受的水平拉力即可求得水平面对物体的摩擦力,由f=μN即可求出物体与水平面间的滑动摩擦系数。
教师操作:(1)将一端装有定滑轮的长木板放在水平桌面上,调节木板成水平状态。
(2)用测力计称出摩擦块所受的重力,将摩擦块放在长木板上,用细线将摩擦块跨过滑轮与砝码盘相连,如图。
注意调整滑轮的高度,使线与木板表面平行。
(3)逐渐在砝码盘中加砝码,直到用手推动一下摩擦块后,摩擦块能在木板上做匀速直线运动为止。
称出砝码盘和砝码的总重,即求出此时摩擦块所受的摩擦力f(应重复几次求平均值)。
摩擦块对木板的压力N等于摩擦块所受的重力。
(4)依次在摩擦块上加50克、100克、150克、200克、250克钩码,即改变摩擦块对木板的压力N,重复以上实验可发现摩擦块所受的摩擦力变大。
分别记下摩擦块所受的摩擦力f1,f2,f3,……,将以上结果填入下面的表格中。
之间的关系图象(图象应为过原点的直线)。
(6)求出图象的斜率k=tga,此即摩擦块与木板之间的滑动摩擦系数μ。
(7)在长木板上依次铺上长毛巾、棉布、玻璃板,重复以上实验方法(3),确定在压力相同的情况下,摩擦块所受滑动摩擦力与接触材料表面情况之间的关系。
(8)在以上实验中,将摩擦块由平放改为侧放,即改变摩擦块与木板接触面积的大小,测出相应的滑动摩擦力,观测在压力和接触面情况相同的条件下,滑动摩擦力的大小与接触面积有无关系。
测定时每次都应使拉线与水平木板表面平行。
12、滑动摩擦力与滚动摩擦力比较实验仪器:带轴的滚轮、摩擦板、弹簧测力计教师操作:将摩擦板水平放置平稳,固定滚轮不让滚动,置于摩擦板上,用测力计牵引滚轮,待匀速拉动后,可测得滑动摩擦力;取消固定让滚轮滚动,待匀速拉动后,可测得滚动摩擦力。
实验结论:通过比较数据,可验证滚动摩擦力远远小于滑动摩擦力。
13、共点力的合成与分解实验仪器:力的合成分解演示器(J2152)、钩码(一盒)、平行四边形演示器教师操作:把演示器按事先选定的分力夹角和分力大小,调整位置和选配钩码个数;把汇力环上部连接的测力计由引力器拉引来调节角度,并还要调节拉引力距离,使汇力环悬空,目测与坐标盘同心;改变分力夹角,重做上边实验。
实验结论:此时测力计的读数就是合力的大小;分力夹角越小合力越大,分力夹角趋于180度时合力趋近零。
力的合成分解演示器:教师操作:用平行四边形演示器O点孔套在坐标盘中心杆上,调整平行四边形重合实验所形成四边形,用紧固螺帽压紧,学生可直观的在演示器上看出矢量作图。
14、验证力的平行四边形定则(学生实验)实验仪器:方木板、白纸、橡皮筋、细绳套2根、平板测力计2只、刻度尺、量角器、铅笔、图钉3-5个实验目的:验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则。
实验原理:一个力F的作用效果与两个共点力F 1和F2的共点作用效果都是把橡皮筋拉伸到某点,所以F为F1和F2的合力。
做出F的图示,再根据平行四边形定则做出F1和F2的合力Fˊ的图示,比较Fˊ和F是否大小相等,方向相同。
学生操作:(1)白纸用图钉固定在方木板上;橡皮筋一端用图钉固定在白纸上,另一端拴上两根细绳套。
(2)用两只测力计沿不同方向拉细绳套,记下橡皮筋伸长到的位置O,两只测力计的方向及读数F1、F2,做出两个力的图示,以两个力为临边做平行四边形,对角线即为理论上的合力Fˊ,量出它的大小。
(3)只用一只测力计钩住细绳套,将橡皮筋拉到O,记下测力计方向及读数F,做出它的图示。
(4)比较Fˊ与F的大小与方向。
(5)改变两个力F1、F2的大小和夹角,重复实验两次。
实验结论:在误差允许范围内,证明了平行四边形定则成立。
注意事项:(1)同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将两只弹簧测力计钩好后对拉,若两只弹簧测力计在拉的过程中读数相同,则可选,若不同,应另换,直到相同为止;使用时弹簧测力计与板面平行。
(2)在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮筋形变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差。
(3)画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外;要严格按力的图示要求和几何作图法作图。
(4)在同一次实验中,橡皮筋拉长后的节点O位置一定要相同。
(5)由作图法得到的F和实验测量得到的Fˊ不可能完全符合,但在误差允许范围内可认为是F和Fˊ符合即可。
误差分析:(1)本实验误差的主要来源——弹簧秤本身的误差、读数误差、作图误差。
(2)减小误差的方法——读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录,两个力的对边一定要平行;两个分力F1、F2间夹角θ越大,用平行四边形作图得出的合力Fˊ的误差ΔF也越大,所以实验中不要把θ取得太大。
15、研究有固定转动轴物体的平衡条件实验仪器:力矩盘(J2124型)、方座支架(J1102型)、钩码(J2106M)、杠杆(J2119型)、测力计(J2104型)、三角板、直别针若干实验目的:通过实验研究有固定转动轴的物体在外力作用下平衡的条件,进一步明确力矩的概念。
教师操作:(1)将力矩盘和一横杆安装在支架上,使盘可绕水平轴自由灵活地转动,调节盘面使其在竖直平面内。
在盘面上贴一张白纸。
(2)取四根直别针,将四根细线固定在盘面上,固定的位置可任意选定,但相互间距离不可取得太小。
(3)在三根细绳的末端挂上不同质量的钩码,第四根细绳挂上测力计,测力计的另一端挂在横杆上,使它对盘的拉力斜向上方。
持力矩盘静止后,在白纸上标出各悬线的悬点(即直别针的位置)和悬线的方向,即作用在力矩盘上各力的作用点和方向。
标出力矩盘轴心的位置。
(4)取下白纸,量出各力的力臂L的长度,将各力的大小F与对应的力臂值记在下面表格内(填写时应注明力矩M的正、负号,顺时针方向的力矩为负,反时针方向的力矩为正)。
(1)实验时不应使力矩盘向后仰,否则悬线要与盘的下边沿发生摩擦,增大实验误差。
为使力矩盘能灵活转动,必要时可在轴上加少许润滑油。
(2)测力计的拉力不能向下,否则将会由于测力计本身所受的重力而产生误差。
测力计如果处于水平,弹簧和秤壳之间的摩擦也会影响结果。
(3)有的力矩盘上画有一组同心圆,须注意只有受力方向与悬点所在的圆周相切时,圆半径才等于力臂的大小。
一般情况下,力臂只能通过从转轴到力的作用线的垂直距离来测量。
16、共点力作用下物体的平衡实验仪器:方木板、白纸、图钉、橡皮条、测力计3个(J2104型)、细线、直尺和三角板、小铁环(直径为5毫米的螺母即可)实验目的:通过实验掌握利用力的平行四边形定则解决共点力的平衡条件等问题的方法,从而加深对共点力的平衡条件的认识。