胡克定律實验报告.doc

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形变的外力的形变x是否成立； 2.探究弹性限度内是否成立。 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。 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。 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； 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； 4.换用另一根弹簧，再重复1-3步5次； 5.整理器材。 ? 课题三： 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。?? 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 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） l0（cm） l（cm） x=l-l0（cm） (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 F（N） l0（cm） l（cm） x=l-l0（cm） (N·m-1) N 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） l0（cm） l（cm） x=l-l0（cm） (N·m-1) N 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） l0（cm） l（cm） x=l-l0（cm） (N·m-1) N 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