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文檔簡介

1、高中物理力學實驗大全高中物理力學實驗大全1,力是物體間的相互作用,力是物體間的相互作用實驗機器:磁鐵、鐵塊; 細線、鉤線(學生用)教師操作:磁鐵吸引鐵塊。 學生操作:用細線上升放在桌子上的掛鉤。 實驗的結論:力是物體對物體的作用。 2、測量力的機器、測量力的機器實驗機器:彈簧秤(兩頭)彈簧秤: (1)結構和原理彈簧秤的力測量原理基于鉤的法則,即f拉=F彈簧=kx,所以彈簧秤的刻度均勻,結構如圖。 (2)保養(yǎng)負載傳感器不能超過彈簧秤的微波爐。 測量前要注意彈簧秤是否需要調(diào)零的檢查方法是,垂直吊起彈簧秤,如果該針不指向零就需要調(diào)零,通常通過移動針來進行調(diào)零。 測量的方向必須與彈簧秤的軸線方向一致。

2、 閱讀時,請與平視對應。 測量時,除讀取彈簧秤最小刻度所示的數(shù)值外,還讀取1位。 一次的測量時間不要太長。 不要損壞彈簧秤,以免彈性疲勞。 教師的操作:兩根彈簧秤一起伸長,可以驗證彈簧秤是否破損。 3、力的圖示,力的圖示實驗器具:標尺,羅盤4,重力的產(chǎn)生和方向,重力的產(chǎn)生和方向?qū)嶒炂骶撸盒∏?,重錘,斜面教師操作:向上方投小球,小球總是掉到地上。 教師的操作:球在桌子上滾到桌子邊后,總是掉在地上。 實驗的結論:地球?qū)ζ涓浇乃形矬w起著強大的作用,地球?qū)ζ渲車奈矬w有著迷人的作用。 教師操作:重錘線靜止時,觀察線的方向。 教師操作:觀察重錘線的方向是否垂直于水平臺、斜面。 實驗結論重力方向垂直于

3、水平面且向下,垂直物體表面不向下。 5、重力與質(zhì)量的關系,重力與質(zhì)量的關系實驗設備:彈簧秤,鉤繩(100g3只)的教師操作:將質(zhì)量為100g的鉤繩依次掛在彈簧秤上,分別讀取它們受到的重力是多少牛,并將數(shù)據(jù)記錄在表中,進行相應的計算。 質(zhì)量m (公斤) 0.10.20.3總是9.8N/kg公斤。 重力G(N )重力與質(zhì)量之比g(N/kg )實驗的結論:物體質(zhì)量數(shù)倍,重力也數(shù)倍,即物體受到的重力與質(zhì)量成比例,該比6,用懸掛法測量重心,用懸掛法測量重心的實驗器:三角板、懸吊線、不規(guī)則形狀的薄板(人偶梯子、繩索)教師操作:在a點不規(guī)則(只要條件允許,可以用梯子、繩子測量人的重心位置。 ) 7、重心位置

4、變化,重心位置變化的實驗器具: 100元人民幣學生游戲:人民幣放在墻壁附近,學生56人,腳后跟和屁股不離墻,腳不彎,誰到100元誰就走。 游戲的結論:沒有人能完成這個動作重心向前,屁股不能跟著墻向后下降,人會向前倒下。 8 .顯示微小變形、顯示微小變形的實驗器具:平面鏡和支架(2組)、半導體激光光源; 裝有紅色軟管細管的玻璃瓶(橢圓柱型)的教師操作:首先沿短軸方向捏玻璃瓶,細管的水面上升,沿玻璃瓶的長軸方向捏,細管的水面不僅不上升而且下降。 實驗結論說明玻璃瓶容積發(fā)生了變化和變形。 教師的操作:激光通過雙平面鏡的反射照射到白壁上,在桌子上施加力。 實驗結論:說明了反射光向下移動,兩平面鏡向中央

5、傾斜,桌子變形。 9、鉤定律、鉤定律的彈力和彈簧拉伸的關系彈力和彈簧拉伸的關系(學生實驗、學生實驗) ) 實驗器具:彈簧(不同的多根)、尺、鉤(箱)、繩、固定滑輪實驗目的:探索彈性和彈簧拉伸的定量關系,學習使用的科學方法實驗原理:彈簧受拉力時伸長,平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力和外力的大小相等。 這樣的彈力的大小可以通過測量外力得到(可以用懸掛鉤繩的方法對彈簧施加拉力)。 彈簧的伸長可以用直尺測量。 測量幾組數(shù)據(jù),用列表和制圖的方法探索了彈簧力和彈簧伸長的定量關系。 (2)將彈簧的一端固定,另外一端用細繩連接,細繩越過固定滑輪后,在下方掛上鉤繩,等待彈簧的平衡后,記錄彈簧的長度和鉤繩的重量改變掛鉤代碼的

6、質(zhì)量,讀取幾組數(shù)據(jù)。 根據(jù)彈簧原長l0(cm )鉤重量F(N )彈簧現(xiàn)長l(cm )彈簧伸長量x(cm) 1234567 (3)測量數(shù)據(jù)描繪F-x圖像。 實驗結論:在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長量與所受張力成正比。 1010、影響折動摩擦力的要素、影響折動摩擦力的要素實驗設備:摩擦計(J2109 )、彈簧計、鉤繩(一箱)教師操作:將摩擦板水教師操作:改變摩擦面,給摩擦塊裝上重物,重新做實驗。 實驗結果表明,摩擦力與正壓力和摩擦系數(shù)有關,與摩擦面的大小無關。 1111、摩擦系數(shù)、摩擦系數(shù)摩擦計(J2109 )、卡車(J2108 )、掛鉤代碼(J2106 )、重物、座標紙、毛巾、棉布、玻璃板、負載計(J

7、2104 )的實驗目的:通過實驗,確定滑動摩擦力大小的要素實驗原理:某物體在水平面上等速直線運動時,物體受到的滑動摩擦力和外部施加的水平拉力是一對平衡力。 通過測定物體受到的水平拉伸力,可以求出對物體的水平摩擦力,用f=N可以求出物體和水平面之間的滑動摩擦系數(shù)。 教師的操作: (1)將一端安裝有固定滑輪的長板放在水平桌子上,將板調(diào)節(jié)為水平狀態(tài)。 (2)用測力傳感器稱摩擦塊受到的重力,將摩擦塊放在長板上,用細線越過滑輪將摩擦塊連接到砝碼盤上。 調(diào)整帶輪的高度,注意線與板的表面平行。 (3)在重物上裝上重物,用手推摩擦墊,直到摩擦墊能在板上等速直線運動為止。 說到重物和重物的總重量,請求出此時摩擦

8、墊受到的摩擦力f (請多次求出平均值)。 摩擦塊對板的壓力n等于摩擦塊受到的重力。 (4)在摩擦塊上依次施加50克、100克、150克、200克、250克的鉤線,使摩擦塊對板的壓力n變化,可知反復進行以上實驗,摩擦塊受到的摩擦力變大。 分別記錄摩擦塊受到的摩擦力f1、f2、f3、,將上述結果記入下表中。 實驗次數(shù)壓力FN(N )摩擦力f(n)1123223321423523 (圖像是超過原點的直線。 (6)求出圖像的斜率k=tga,即摩擦墊和板間的滑動摩擦系數(shù)。 (7)在長板上依次鋪上長毛巾、棉布、玻璃板,重復以上的實驗方法(3),決定了在相同壓力下摩擦墊受到的折動摩擦力和接觸材料表面的關系。

9、 (8)在以上實驗中,將摩擦塊從平置變更為橫置,即改變摩擦塊與板的接觸面積的大小,測定相應的折動摩擦力,在與壓力和接觸面的情況相同的條件下,觀測折動摩擦力的大小是否與接觸面積有關系。 測量時,每次請使電線與水平板的表面平行。1212、折動摩擦力與滾動摩擦力的比較實驗器:帶軸輥、摩擦板、彈簧力計平均值平均值平均值平均值平均值(5)以折動摩擦力f為縱軸,壓力n為橫軸,將摩擦板水平放置,固定輥不想滾動,放在摩擦板上,用壓力計拉輥,以等速拉實驗結論:通過比較數(shù)據(jù),可以驗證滾動摩擦力遠小于滑動摩擦力。 1313、共點力的合成和分解、共點力的合成和分解實驗設備:力的合成分解演示器(J2152 )、掛鉤編碼

10、(一箱)、平行四邊形演示器教師操作:將演示器按照預先選定的分力角度和分力的大小, 調(diào)整位置和選項掛鉤代碼的數(shù)量,把連接在重力環(huán)上部的測力傳感器拉向重力器,調(diào)節(jié)角度,調(diào)節(jié)重力距離,使重力環(huán)懸空,改變與坐標盤同心的分力的角度,重新進行上述實驗。 實驗的結論:此時測力傳感器的讀取值,合力的大小分力的角度越小,合力就越大,分力的角度達到180度時,合力接近零。 力的合成分解演示器:教師操作:將平行四邊形演示器的o點孔嵌入坐標盤的中心棒,調(diào)整平行四邊形重疊實驗形成的四邊形,用緊固螺母按住,學生可以直觀地在演示器上看到矢量圖。 1414、驗證力的平行四邊形的規(guī)律,驗證力的平行四邊形的規(guī)律(學生實驗學生實驗

11、) ) 實驗器具:方板、白紙、輪膠、細繩蓋2根、平板力計2根、尺度、測量器、鉛筆、圖釘3-5實驗目的:確定互成角度的兩個共同點力合成的平行四邊形的規(guī)律實驗原理:一個力f的作用效果和兩個共同點F1和F2的共點作用效果是,由于橡膠拉伸到某一點,f是F1和F2的合力。 制作f的圖,根據(jù)平行四邊形的法則制作F1和F2的合力f的圖,比較f和f大小相同,方向是否相同。 學生操作: (1)白紙用圖釘固定在方木板上,橡皮筋的一端用圖釘固定在白紙上,另外一端系了兩根細繩罩。 (2)用2根測力計將繩索蓋向不同方向拉伸,記錄橡膠延伸的位置o、2根測力計的方向和讀取值F1、F2,繪制2根力,以2根力為臨界形成平行四邊

12、形,對角線用理論上的合力f測量其大小。 (3)把測力傳感器掛在繩罩上,把橡膠帶拉到o上,記錄測力傳感器的方向和讀取值f,制作該圖。 (4)比較f和f的大小和方向。 (5)改變兩個力F1、F2的大小和角度,重復2次實驗。 實驗結論證明,在誤差允許范圍內(nèi),平行四邊形定律成立。 注意事項: (1)同一實驗中的2個彈簧力計的選擇方法是,將2個彈簧力計掛鉤后拉,如果2個彈簧力計在拉的過程中相同的話,進行選擇,不同的情況下,必須更換到相同為止的彈簧力計在使用時與板面平行。 (2)合力不超過壓力計范圍的條件和橡膠變形不超過彈性限度的條件時,應盡量增大張力,減小誤差。 (3)畫力圖時,請盡量選擇適當?shù)某叨龋?/p>

13、便畫得很大。 但是,請不要畫得太大,要畫出紙外。請嚴格遵守力圖的要求和幾何作圖法。 (4)在相同實驗中,拉伸橡皮筋的節(jié)點o的位置必須相同。 (5)用制圖法得到的f和用實驗測定得到的f雖然不完全一致,但在誤差允許范圍內(nèi)f和f一致就可以了。 誤差分析: (1)本實驗誤差的主要原因是彈簧秤自身的誤差、讀取誤差、制圖誤差。(2)減小誤差的方法必須正視眼睛,用有效的數(shù)字正確地讀取和記錄,兩個力的對邊必須平行的兩個分力F1、F2之間的角度越大,用平行四邊形描繪的合力f的誤差f也越大,因此,實際上1515、研究固定旋轉軸物體的平衡條件、研究固定旋轉軸物體的平衡條件的實驗器具:扭矩盤(J2124型)、角座托架

14、(J1102型)、鉤線(J2106M )、桿(J2119型)、測力傳感器(J2104型)、 教師操作: (1)把扭矩盤和橫桿安裝在托架上,繞水平軸自由旋轉盤,調(diào)整盤面,使其處于垂直平面內(nèi)。 盤面上貼白紙。 (2)取4根直銷,把4根細線固定在盤面上,固定的位置可以任意選定,但彼此的距離不要太小。 (3)在三根繩的末端安裝不同品質(zhì)的鉤繩,在第四根繩上安裝負載傳感器,將負載傳感器的另一端掛在橫桿上,向斜上方提高盤的拉力。 使扭矩盤靜止后,在白紙上表示各吊線的吊點(即,銷的位置)和吊線的方向,即作用在扭矩盤上的各力的作用點和方向。 表示扭矩盤軸心的位置。 (4)去除白紙,測量各力的臂l的長度,把與各力

15、的大小f對應的臂的值記在下表中(力矩m的正、負、順時針的力矩記為負、逆時針的力矩記為正)。 (5)改變各力的作用點和大小,重復以上實驗。 次數(shù)F(N) 1 2 3注意事項: (1)實驗時請勿使扭矩盤向后轉動。 否則,吊線會與圓盤的下緣摩擦,使實驗誤差變大。 為了靈活地旋轉扭矩盤,可以根據(jù)需要在軸上加少量的潤滑油。 (2)如果測力傳感器的拉伸力不朝下,則會因測力傳感器自身受到的重力而產(chǎn)生誤差。 如果測力計水平,彈簧和秤殼之間的摩擦也影響結果。 (3)因為在一部分扭矩盤上畫有同心圓,所以必須注意只有在受到力的方向與有懸掛的圓周接觸時,圓的半徑才與力臂的大小相等。 一般來說,手臂只能測量從旋轉軸到力

16、的作用線的垂直距離。 1616、共點力對物體的平衡、共點力對物體的平衡L(m)M(Nm)M(Nm )實驗器具:方板、白紙、圖釘、橡膠棒、三個測力傳感器(J2104型)、細線、直尺和三角板、鐵環(huán)(可以是直徑5mm的螺母)實驗目的:力的教師的操作: (1)把方板放在桌子上,用圖釘把白紙釘在板上。 三條細線把三個測力傳感器的鉤連接成一個小鐵環(huán)。 (2)把小鐵環(huán)放在方木板上,固定一個測力傳感器,在兩個不同的方向上拉動另外兩個測力傳感器。 平衡后,讀取測壓元件的拉伸力的大小F1、F2、F3,在紙上以一定的比例,用有向線段描繪3個力F1、F2、F3。 把這3個有向線段廷長,其延長線與一點相交,說明這3個力是共通點力。 (3)拆下測力傳感器和鐵圈。 向力的作用線方向移動3個有向線段,使其始端與點o相交,用平行四邊形的法則求出F1和F2的合力F12。 比較F12和F3,在實驗誤差范圍內(nèi)大小相等,方向相反,一對平衡力,也就是它們的合力為0。 由此,F(xiàn)1、F2、F3的合力為零是物體平衡的條件,如果有更多的負載傳感器,就可以用細線連接幾

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