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时间:2018-10-08
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1、研究弹簧秤的刻度【目的和要求】 研究弹簧的伸长和拉力的关系,通过实验总结出弹簧的伸长与拉力成正比的规律。了解弹簧秤的刻度原理。【仪器和器材】 测力计(J2104型),钩码(J2106型),方座支架(Jll02型),刻度尺,回形针(曲别针)4枚,白纸条。【实验方法】 1.改装器材 测力计的面板已标好刻度,因此须用一张白纸把测力计的面板蒙起来。白纸可以用4枚回形针固定。 2.刻度 把改装过的测力计挂在方座支架上,记下指针的位置,然后逐一增加钩码。挂钩码时,要缓慢放开。记下每次指针稳定后的位置,直到钩码质量为500克时停止增加钩码。逐个减少钩码,观察指针应回到原来的位置。 3.测量取
2、下测力计,用刻度尺测量指针从零位至各个刻度的距离,把读数记入表1.5-1中。测量次数钩码质量(克)钩码重(牛顿)弹簧伸长(厘米)1 2 3 4 5 4.用弹簧秤测力 用标好刻度的测力计测量课本、文具盒等所受的重力。【注意事项】 1.要注意测力计的量程。如果测力计的量程为5牛顿,每个钩码重0.49牛顿,因此实验时最多只能挂10个钩码。 2.使用测力计应注意轻拉轻放,以免用力过大指针与面板下端导板相撞移位。【参考资料】1.实验室各种弹簧秤、圆筒测力计、测力计的技术参数和用途见表1·5-2,外形见图1·5-1。名称型号单位量程分度值示值允差回零允差用途弹簧秤J2101
3、牛顿0—100.20.10.05演示实验弹簧秤J2101-1牛顿0—2.50.050.0250.013演示实验圆筒测力计J2103牛顿0—50.50.10.05演示实验测力计J2104牛顿0—50.10.050.025演示实验 2.测力计和弹簧秤所用圆柱螺旋弹簧的刚度(弹簧的软硬程度,定义为产生单位形变的工作负荷,其单位为牛/毫米)与其他参数的关系如下式: 式中:P'——弹簧的刚度,△x——弹簧伸长量,P——受力,G——材料剪切弹性模量,D——弹簧中径(又称平均直径,等于外径与内径之和被2除),d——弹簧丝直径,n——弹簧有效圈数。 从上式可以看出:弹簧制成(即G、D、d等参数固定)之
4、后,弹簧的刚度P'与有效圈数n成反比,当弹簧秤或测力计示值不准确时,调整它的有效圈数n,弹簧的刚度就会变化。【思考题】 用表1·5-1的结果,以拉力为横坐标,以弹簧的伸长为纵坐标作图,可得到什么样的图象?它说明拉力与弹簧的伸长是什么关系? 提示:一条直线;拉力与伸长量成正比关系。
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