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虎克定律實驗報告

胡克定律實驗的主要目的是探究在彈性限度內,引起彈簧形變的外力F與彈簧的形變數x之間是否成正比,以及彈簧的勁度係數與其匝數之間是否成反比。實驗原理基於胡克定律的表達式F=-kx,其中F是作用在彈簧上的力,k是彈簧的勁度係數,x是彈簧的形變數。勁度係數k是彈簧的一個重要物理特性,它表示彈簧在單位形變數下的彈力。在實驗中,通過在彈簧掛鈎上加一定質量的鈎碼來使彈簧發生形變,並測量其形變數,以此來驗證F與x之間的正比關係。同時,通過改變彈簧的匝數並測量相應的勁度係數,來驗證勁度係數與匝數之間的反比關係。實驗還涉及到用作圖示記法來畫出F-X圖像,以直觀地展示數據關係。

實驗器材包括刻度尺、鐵架台、四個彈簧、白板捲尺和鈎碼。實驗步驟如下:

固定彈簧,用刻度尺測出彈簧的長度。

在其彈性限度內,用鈎碼在彈簧掛鈎上加一個力F,再次測量彈簧的長度。

重複以上步驟,記錄不同力下的彈簧長度。

換用另一根彈簧,重複以上步驟。

以力為縱坐標,以彈簧的伸長量為橫坐標,在坐標紙上描繪點,並嘗試作出一條平滑的直線。

通過以上實驗步驟,可以直觀地展示胡克定律的正確性,並加深對彈性定律的理解。