研究弹簧秤的刻度
作者:佚名 人气:
次 时间:2004年10月07日 星级:
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
牛顿
0—10
0.2
0.1
0.05
演示实验
弹簧秤
J2101-1
牛顿
0—2.5
0.05
0.025
0.013
演示实验
圆筒测力计
J2103
牛顿
0—5
0.5
0.1
0.05
演示实验
测力计
J2104
牛顿
0—5
0.1
0.05
0.025
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。
- 上一份资料:用托盘天平称物体的质量
- 下一份资料:二力平衡的条件
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 |
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2 |
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3 |
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4 |
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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 | 牛顿 | 0—10 | 0.2 | 0.1 | 0.05 | 演示实验 |
弹簧秤 | J2101-1 | 牛顿 | 0—2.5 | 0.05 | 0.025 | 0.013 | 演示实验 |
圆筒测力计 | J2103 | 牛顿 | 0—5 | 0.5 | 0.1 | 0.05 | 演示实验 |
测力计 | J2104 | 牛顿 | 0—5 | 0.1 | 0.05 | 0.025 | 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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- 下一份资料:二力平衡的条件
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