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胡克定律实验,胡克定律实验的胡克定律

admin admin 发表于2024-04-06 02:00:21 浏览20 评论0

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一个验证胡克定律的实验问题谢谢

验证胡克定律的实验:

弹簧的弹力和弹簧的伸长量以及弹簧的劲度系数有关,所以采用控制变量法分别探究弹力和伸长量的关系,弹簧弹力和劲度系数的关系;

需要的实验器材有:刻度尺、白纸、硬平板、铁钉、弹簧和钩码;

实验步骤:1、用刻度尺在白纸上制作一个标度板,贴在一硬平板上;

2、在板上钉一枚小铁钉,用来固定和挂弹簧;

3、把已知质量的钩码分别挂在弹簧的下端,记录每次弹簧的长度,计算出伸长量,同时记录弹簧的弹力;

4、分析数据,得出实验结论。

如何用胡克定律测量劲度系数?

一、实验测量方法及实验数据处理方法原理1. 实验测量方法:(1) 胡克定律法原理胡克定律原理:弹簧在发生形变时,弹簧的弹力F和弹簧的形变量(伸长量或压缩量)△x成正比,即F= -k·△x。其中k是劲度(倔强)系数。 在此实验中,通过测量施加给弹簧的负载重量,以及相应的形变量,在多次实验下测量弹簧的劲度系数。方法:在铁架台上挂一空弹簧,利用“三线对齐”(即反光镜A上的水平刻线、玻璃管B的水平刻线和玻璃管水平刻线在反光镜C中的像重合)的方式记录此时的刻度x,然后每次增加一个砝码,记录一次它的刻度值。每次增加的砝码的质量是一样的,测量六次。实验中使用的砝码和弹簧情况如下:砝码:共5只,空托盘的编号记为1,其余五次编号为2、3、4、5、6。质量分别为0、40g、60g、80g、100g、120g。(2)约利称法原理设弹簧的劲度系数为k,悬挂的负载的质量为m, 为弹簧自身的质量,弹簧的振动周期的公式为 ,2. 实验数据处理方法:(1)逐差法原理由于随机误差具有抵偿性,多次测量求平值可以减少这种误差,但是,当自变量与因变量成线性关系时,对于自变量等间距变化的多次测量,会使中间测量的数据由于两两抵消,而失去求平均值的意义。为了弥补这种缺憾,可以将测量得到的数据按自变量的大小顺序排列后平分为前后两组, 先求出两组中对应项的差值,后取平均。设已知x,y 为线性关系:y= bx+a,其中a,b为待定常数,测量n组x、y的值,取偶数n =n,或n =n-1,将n组数据分成两半,分别求以上过程讨论的要求是:①测量值 的误差对a、b的影响,远小于 的误差影响;②原则上要求因变量 的误差互不相关且分布特征大致相同,如标准偏差 大致相同。

胡克定律实验的介绍

胡克定律,曾译为虎克定律,是力学弹性理论中的一条基本定律,表述为:固体材料受力之后,材料中的应力与应变(单位变形量)之间成线性关系。满足胡克定律的材料称为线弹性或胡克型(英文Hookean)材料。本实验为验证胡克定律而设计,目的是探索弹力与弹簧伸长的定量关系,并学习所用的科学方法。试验材料为:弹簧两根(其中一根较粗、较短,适宜用来做弹簧缩短的实验,弹簧不宜过软,以免弹簧被拉伸时超出它的弹性限度),相同质量的砝码五个,相同质量的槽码五个,毫米刻度尺一根,铁架台一个(用来悬挂弹簧)。

胡克定律实验第一次数据为啥偏差太大?

条件不充足。胡克定律实验第一次数据时的条件不完善,没有考虑到其他因素,因此偏差大。胡克定律,曾译为虎克定律,是力学弹性理论中的一条基本定律,表述为:固体材料受力之后,材料中的应力与应变之间成线性关系。

探究弹簧弹力与形变量的关系实验是什么?

胡克定律的实验。胡克定律为原理制作的弹簧测力计是定量测量力、研究相互作用的重要仪器。实验方案的制定、实验数据的获取和处理以及实验结论的得出和表达等实验过程。
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,它只由材料的性质所决定,与其他因素无关。负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长(或压缩)的方向相反。
在材料的线弹性范围内(见上图的材料应力应变曲线的比例极限范围内),固体的单向拉伸变形与所受的外力成正比。
也可表述为:在应力低于比例极限的情况下,固体中的应力σ与应变ε成正比,即σ=Εε,式中E为常数,称为弹性模量或杨氏模量。把胡克定律推广应用于三向应力和应变状态,则可得到广义胡克定律。
学生实验胡克定律的意义:
可以突破“探究弹簧弹力与形变量的关系”的难点,使学生对弹簧弹力和形变的关系有了定量的认识,提升了运动和相互作用的观念;实验中仪器的安装、固定、改进等环节,使学生进一步理解了实验的严谨和精密。
处理数据时的误差和归因分析,则充分体现了科学探究和科学思维的不可分割:实际的现象与背后的理性分析相结合,才能真正探究出正确的结论。而对实验仪器改进和数据处理的严谨,则培养了学生的实事求是的态度、刻苦的钻研精神和创新品质。
通过“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验,学生对弹簧的弹力有了比较深入的认识,这也为以后研究共点力的合成、探究弹性势能的定量表达以及验证机械能守恒等实验的研究奠定了基础。
同时,也启发学生能够根据实验要求和目的,不断改进实验仪器和实验条件,以取得更好的实验效果。

胡克定律实验横截矩,纵截矩,不过原点,弯曲代表什么意义?

代表了材料在受力后发生的形变和应力之间的关系。横截矩和纵截矩是描述材料在垂直和水平方向上形变的指标,分别对应于胡克定律中的横向变形系数和纵向变形系数。横截矩和纵截矩不过原点,说明材料在受力后,除了发生形变外,还发生了弯曲。弯曲代表了材料在受到外力作用后,发生的弯曲变形。这种变形通常是由于材料内部原子之间的相互作用力导致的。因此,胡克定律实验中的横截矩、纵截矩和弯曲不过原点代表了材料在受力后发生的形变和应力之间的关系,以及材料内部原子之间的相互作用力对形变的影响。

胡克定律

实验名称
实验器材
实验原理 胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小f和弹簧的形
变量x成正比 f=kx
实验步骤 1.用一个力f1=?牛的力拉,记录伸长量x1
2.用力f2=?牛的力拉,记录伸长量x2
……
3.分析数据得弹簧弹力的大小与弹簧的伸长量成正比
选学:胡克定律
演示实验:探索弹力和弹簧伸长的关系?
甲弹簧(原长: )
1
2
3
弹力大小(N)
弹簧长度(m)
弹簧伸长量(m)
乙弹簧(原长: )
1
2
3
弹力大小(N)
弹簧长度(m)
弹簧伸长量(m)
结论:弹簧弹力的大小与弹簧的伸长量成正比
思考:弹簧被压缩时,弹簧弹力与弹簧的缩短量有什么关系呢?
胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小f和弹簧的形变量x成正比
f=kx
参考资料:http://blog.cersp.com/userlog13/123329/archives/2007/567207.shtml

胡克定律实验的胡克定律

胡克即罗伯特·胡克 。1676年胡克对金属器件,特别是弹簧的弹性进行研究后,发表了一条拉丁语字谜,ceiiinosssttuv。(这是当时惯例,如果还不能确认自己的发现,则先把发现打乱字母顺序发表,确认后再恢复正常顺序。)两年后公布了谜底ut tensio sic vis,意思是“力如伸长(那样变化)”即应力与伸长量成正比的胡克定律。 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。在现代,仍然是物理学的重要基本理论。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。 v 1)将较细的一根弹簧悬挂在铁架台上。用毫米刻度尺量出弹簧的长度 l 0 ,并填入表中。(3)如图,在弹簧下挂 1 个钩码,用毫米刻度尺量出此时弹簧的长度 l ,并填入表中。(4)分别在弹簧下挂 2 、 3 、 4 、 5 个相同的钩码,依次量出相应的弹簧长度 l ,并填入表中。(5)分别计算出在弹簧下挂 1 、 2 、 3 、 4 、 5 个钩码时弹簧的伸长量( l–l 0 ),并填人表。(6)以力为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标,根据表中所测数据在坐标纸上描点。(7)按照坐标图中各点的分布与走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)。所画的点不一定正好在这条曲线上,但要注意使曲线两侧的点数大致相同。(8)以弹簧的伸长为自变量,写出曲线所代表的函数,首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数…… <(9)解释函数表达式中常数的物理意义。(10)有兴趣的同学自己编排探索弹簧受压而长度缩短时,弹力与弹簧长度变化的关系的实验步骤。

通过实验如何验证胡克定律

胡克定律石究弹簧拉力(F)和它伸长量(X)的关系,不是和物体重量的关系,所以伸长量为自变量,拉力为因变量.需要明白的是弹簧拉力与物体重力是一对平衡力,所以可以用重量的数值代替拉力,但不能代替其物理意义.
弹簧的弹力和弹簧的伸长量以及弹簧的劲度系数有关,所以采用控制变量法分别探究弹力和伸长量的关系,弹簧弹力和劲度系数的关系。
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,只由材料的性质所决定,与其他因素无关。负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长(或压缩)的方向相反。
扩展资料:
注意事项:
前提在小变形前提下,三向应力状态的主应力单元体的变形可以看作是三个单向应力状态变形的叠加,同时剪应力对线应变ε的影响很小,可忽略不计。
当竖直纵截面上无应力时,梁内任一点必是平面应力,在边缘地方取一点做应力分析,求得主应力σ1方向,顺此方向取一点做应力分析,如此循环到另一边缘,把这些点连线即主应力迹线,每一个σ1的大小不一定相等,这有助于配筋。
参考资料来源:百度百科-胡克定律

弹性模量是如何测量的?

静态拉伸法测弹性模量的原理是根据胡克定律,通过对材料的直线拉伸应力-应变曲线进行拟合,得到弹性模量的数值。
1.胡克定律及其意义
胡克定律指出,在材料的弹性变形范围内,材料受力与其产生的弹性形变成正比例关系,比例系数为弹性模量。这个定律对于工程材料的设计、制造和使用具有重要意义。
2.拉伸实验的步骤
(1)制备试样
(2)安装试样并固定
(3)施加载荷,使试样产生直线变形
(4)记录载荷和伸长量数据
(5)分析数据,绘制应力-应变曲线
(6)计算弹性模量
3.静态拉伸法与动态拉伸法的比较
静态拉伸法和动态拉伸法均可用来测定弹性模量,但其区别在于加载速率的不同。静态拉伸法采用缓慢加载方式,使材料在弹性变形区域内产生线性应变,可以获得准确的弹性模量数值;动态拉伸法则采用高速加载方式,材料在加载过程中还会发生塑性变形,所得到的弹性模量数值会偏低。
4.弹性模量的意义及应用
自然界中弹性模量影响着物体的力学特性,如刚度、强度和稳定性。工程实践中,弹性模量的数值可以帮助我们确定材料在受载时的应变量和极限载荷,以便更好地设计和选用材料。此外,弹性模量还可以用来检验材料的质量,指导制造工艺及制品的加工和组装等环节。
5.静态拉伸法的适用范围
静态拉伸法对于各种不同类型的材料都适用,包括金属、陶瓷、高分子材料等。但需要注意的是,在测量钢、铁、合金等金属材料时需要使用极为精确的仪器,以获得较为准确的数据。
6.影响弹性模量数值的因素
弹性模量数值受材料的组成、结构、形态、应变率、温度和声波振荡等因素的影响。其中,材料的组成和结构是影响弹性模量最为重要的因素,不同材料的弹性模量数值差异较大。
7.静态拉伸法的优缺点
静态拉伸法具有操作简单、易于获取数据,并且适用范围广等优点,同时还可以测试多种材料的弹性模量。但该方法也存在一些缺点,如测试中的试样加工难度较大,需要较高的制备技术;同时,在测试过程中伸长量和载荷的读数精度也会影响结果的准确性。
总结:
静态拉伸法是一种常用的测量材料弹性模量的方法,通过对应变曲线的分析可以得出材料的弹性模量数值,并结合实际应用加以利用。在应用时需注意按照标准操作步骤进行,以获得准确可靠的数据。