胡克定律实验报告Word文件下载.docx

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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Fx；

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：

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；

图四

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。

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

表一

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

14.00

4.00

25

3

1.5

16.00

6.00

4

2.0

18.00

8.00

5

2.5

19.90

9.90

25.3

6

3.0

21.90

25.2

表二

9.50

12.80

3.30

15.2

16.20

6.70

14.9

19.50

15

22.80

13.30

26.00

16.50

29.30

19.80

表三

课题二

N

8.10

9.60

1.50

33.3

30

0.033

11.10

3.00

12.60

4.50

14.10

表四

12.50

2.50

20

50

0.020

14.80

4.80

20.8

17.40

7.40

20.3

9.80

20.4

表五

12.10

15.40

70

0.0143

18.70

6.60

22.00

25.20

13.10

15.3

数据处理

表六

表七

课题二

表八

课题三

图五

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Fx；

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。

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。

（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。

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