第一篇：材料力學(xué)試驗教學(xué)大綱（范文模版）

實驗教學(xué)大綱

課程名稱：材料力學(xué)實驗

課程名稱：The Experiment of Material Mechanics 實驗課程編號： 課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課

課程屬性：土建，機械，工程力學(xué)類必修，其它類選修 教材名稱：《材料力學(xué)》

實驗指導(dǎo)書名稱：《材料力學(xué)實驗》 課程總學(xué)時：96，80

實驗總學(xué)時：機制、土木、工程力學(xué)10，材成、金材8 開設(shè)實驗項目數(shù)：機制、土木、工程力學(xué)7；材成、金材6 應(yīng)開實驗學(xué)期：二年級三、四學(xué)期

適用專業(yè)：機制、土木、工程力學(xué)（材成、金材不修實驗七）

本大綱主撰人：楊耀鋒

審核人：劉新東

負(fù)責(zé)人：馮小娟

一、實驗?zāi)康募盎疽?/p>

材料力學(xué)實驗是材料力學(xué)課程的重要組成部分，是土建、機制、工力等專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)實驗，對學(xué)生的知識，能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)與提高起著至關(guān)重要的作用。通過本課程的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生基本掌握材料力學(xué)實驗的內(nèi)容，實驗原理，方法和材料力學(xué)性能測試技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生進行科學(xué)研究的能力以及解決工程實際問題的能力。本課程采用預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，分組進行實驗和寫出實驗報告三個環(huán)節(jié)來進行。為了培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力和創(chuàng)新能力，本課程將利用近代實驗技術(shù)，開設(shè)具有綜合性和設(shè)計性的實驗項目作為選做實驗，以加強學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，并達到下列要求：

1.使學(xué)生掌握金屬材料機械性能參數(shù)的測試技能和方法； 2.學(xué)會用電測法測結(jié)構(gòu)表面應(yīng)變的技能和方法； 3.了解常用實驗儀器的構(gòu)造、原理及使用方法：

4.通過實驗環(huán)節(jié)加深鞏固所學(xué)的理論知識，培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實的科學(xué)態(tài)度和動手動腦能力，觀察能力和實驗的總結(jié)能力。

二、課程實驗的目的要求

《材料力學(xué)實驗》是工科專業(yè)必修的基礎(chǔ)實驗，是《材料力學(xué)》課程的一個重要組成部分，其目的主要是使學(xué)生掌握《材料力學(xué)實驗》的基本實驗原理和方法，掌握材料機械性能參數(shù)的測試技能，加深理解并掌握《材料力學(xué)》的基本知識和原理，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力，分析問題和解決實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，為學(xué)生今后的工作打下扎實的基礎(chǔ)。

三、適用專業(yè)

土木工程、機械設(shè)計制造及自動化、工程力學(xué)、工程管理、給水排水、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、環(huán)境工程、材料科學(xué)與工程、材料物理、安全工程、交通工程、金屬材料工程、冶金工程、材料成型與控制工程、工業(yè)設(shè)計、建筑學(xué)、城市規(guī)劃。

四、實驗方法與基本要求

1.本課程以實驗為主，未單獨設(shè)課，根據(jù)專業(yè)類別，理論課程進度情況配合安排實驗項目，開課后，課程指導(dǎo)教師首先向?qū)W生介紹課程的性質(zhì)，內(nèi)容，目的，儀器使用方法，實驗守則及實驗室安全制度及實驗要求等。

2.本實驗以基礎(chǔ)實驗為主，根據(jù)專業(yè)類別開設(shè)6~7個實驗項目，3~5人為一實驗小組，一套實驗設(shè)備，在規(guī)定的時間內(nèi)每組分工協(xié)作，完成實驗內(nèi)容，記錄測試數(shù)據(jù)，并獨立完成實驗報告。實驗前學(xué)生必須認(rèn)真閱讀實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康暮驮恚鞔_本次實驗要測定什么量，用什么方法，使用什么儀器，需要注意什么問題。老師對實際預(yù)習(xí)情況進行抽查和提問，合格后開始進行實驗。實驗過程中，要求學(xué)生勤于動手，敏銳觀察，指導(dǎo)老師指出一些關(guān)鍵觀察點，讓學(xué)生仔細(xì)觀察和讀取數(shù)據(jù)，實驗結(jié)束后，由指導(dǎo)老師對實驗結(jié)果檢查確認(rèn)簽字后才能離開實驗室。

3.任課老師要認(rèn)真上好每一次實驗課，實驗前指導(dǎo)老師要親自檢查儀器設(shè)備完好情況，以保證實驗儀器的正常使用，清點學(xué)生人數(shù)，實驗過程中，要向?qū)W生提問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考與實驗現(xiàn)象有關(guān)的一些問題，培養(yǎng)學(xué)生觀察實驗，分析問題和解決問題的能力。

五、主要儀器設(shè)備

材料實驗機，扭轉(zhuǎn)實驗機，多功能實驗臺，球鉸式引申儀，應(yīng)變儀，游標(biāo)卡尺等。

六、考核與實驗報告

本課程為考察課，完成所有規(guī)定的實驗內(nèi)容和報告后，交實驗室，由指導(dǎo)老師批改，按百分制打分，作為《材料力學(xué)》理論課的平時參考成績。

七、實驗項目設(shè)置與內(nèi)容

實驗項目一：

（1）實驗名稱：壓縮實驗（2）實驗性質(zhì)：驗證（3）實驗類別：基礎(chǔ)實驗（4）實驗學(xué)時：2（5）每組人數(shù)：3~5（6）開出要求：必做

（7）實驗內(nèi)容：測定鑄鐵的抗壓縮強度極限和低碳鋼壓縮時的屈服極限（8）實驗?zāi)康模?/p>

1.了解實驗機的構(gòu)造原理，掌握其使用方法； 2.測定低碳鋼的屈服極限?s和鑄鐵的強度極限?b； 3.觀察比較低碳鋼和鑄鐵壓縮變形和破壞現(xiàn)象； 4.繪制P-ΔL圖，比較兩種材料的機械性質(zhì)。

（9）主要儀器設(shè)備及套數(shù)：材料實驗機，游標(biāo)卡尺，測角儀，6套（10）所在實驗室：力學(xué)實驗中心 實驗項目二：

（1）實驗名稱：拉伸實驗（2）實驗性質(zhì)：驗證（3）實驗類別：基礎(chǔ)實驗（4）實驗學(xué)時：1（5）每組人數(shù)：3~5（6）開出要求：必做

（7）實驗內(nèi)容：測定鑄鐵的抗拉強度極限和低碳鋼的屈服極限，延伸率，截面收縮率。（8）實驗?zāi)康模?/p>

1.測定低碳鋼的屈服極限?s，強度極限?b，延伸率?和截面收縮率?； 2.觀察低碳鋼拉伸過程中的彈性、屈服、強化、頸縮、斷裂等現(xiàn)象； 3.測定鑄鐵的強度極限?b；

4.繪制P-ΔL曲線，比較兩種材料的機械性質(zhì)。

（9）主要儀器設(shè)備及套數(shù)：萬能材料實驗機，游標(biāo)卡尺，劃線器，6套（10）所在實驗室：力學(xué)實驗室 實驗項目三：

（1）實驗名稱：拉伸彈性模量（E）的測定（2）實驗性質(zhì)：驗證（3）實驗類別：基礎(chǔ)實驗（4）實驗學(xué)時：1（5）每組人數(shù)：3~5（6）開出要求：土木工程、機械設(shè)計制造及自動化、工程力學(xué)專業(yè)必做（7）實驗內(nèi)容：測定低碳鋼的彈性模量（E）（8）實驗?zāi)康模?/p>

1.測定低碳鋼的彈性模量（E）； 2.驗證虎克定律。

（9）主要儀器設(shè)備及套數(shù)：萬能材料實驗機，游標(biāo)卡尺，球鉸式引伸儀，6套（10）所在實驗室：力學(xué)實驗中心 實驗項目四：

（1）實驗名稱：扭轉(zhuǎn)實驗（2）實驗性質(zhì)：驗證（3）實驗類別：基礎(chǔ)實驗（4）實驗學(xué)時：1（5）每組人數(shù)：3~5（6）開出要求：土木工程、機械設(shè)計制造及自動化、工程力學(xué)專業(yè)必做（7）實驗內(nèi)容：測定低碳鋼屈服極限、鑄鐵剪切強度極限（8）實驗?zāi)康模?/p>

1.測定低碳鋼的剪切屈服極限?s，剪切強度極限?b，單位扭轉(zhuǎn)角θ； 2.測定鑄鐵的剪切強度極限?b；

3.觀察低碳鋼和鑄鐵在扭轉(zhuǎn)過程中的變形現(xiàn)象和破壞形式，分析破壞原因，繪制T-Δ?曲線。（9）主要儀器設(shè)備及套數(shù)：NJ-100B型扭轉(zhuǎn)實驗機，游標(biāo)卡尺，4套（10）所在實驗室：力學(xué)實驗中心 實驗項目五：

（1）實驗名稱：剪切彈性模量（G）的測定實驗（2）實驗性質(zhì)：驗證（3）實驗類別：基礎(chǔ)實驗（4）實驗學(xué)時：1（5）每組人數(shù)：3~5（6）開出要求：必做

（7）實驗內(nèi)容：測定低碳鋼的剪切彈性模量（G）（8）實驗?zāi)康模?/p>

1.測定低碳鋼的剪切彈性模量（G）； 2.驗證虎克定律。

（9）主要儀器設(shè)備及套數(shù)：扭轉(zhuǎn)實驗機，游標(biāo)卡尺，測角儀，4套（10）所在實驗室：力學(xué)實驗中心 實驗項目六：

（1）實驗名稱：梁彎曲正應(yīng)力電測實驗（2）實驗性質(zhì)：綜合（3）實驗類別：基礎(chǔ)實驗（4）實驗學(xué)時：2（5）每組人數(shù)：3（6）開出要求：必做

（7）實驗內(nèi)容：測定純彎曲梁橫截面上的正應(yīng)力分布（8）實驗?zāi)康模?1.了解電測應(yīng)力的方法和電阻應(yīng)變儀的使用；

2.測定純彎曲梁橫截面上的正應(yīng)力分布，并與理論值進行比較。

（9）主要儀器設(shè)備及套數(shù)：材料力學(xué)多功能實驗臺，測力儀，靜態(tài)應(yīng)變儀，游標(biāo)卡尺、卷尺，5套

（10）所在實驗室：力學(xué)實驗中心 實驗項目七：

（1）實驗名稱：彎扭組合變形時主應(yīng)力的測定（2）實驗性質(zhì)：驗證（3）實驗類別：基礎(chǔ)實驗（4）實驗學(xué)時：2（5）每組人數(shù)：3（6）開出要求： 機械設(shè)計制造及自動化、工程力學(xué)、土木專業(yè)必做

（7）實驗內(nèi)容：測定薄壁圓筒在彎、扭組合變形時表面一點處的主應(yīng)力大小及方向（8）實驗?zāi)康模?/p>

1.測定薄壁圓筒在彎、扭組合變形時表面一點處的主應(yīng)力大小及方向，并與理論值進行比較。2.掌握多點靜態(tài)應(yīng)變測量技術(shù)。

（9）主要儀器設(shè)備及套數(shù)：靜態(tài)應(yīng)變儀，測力儀、鋼尺，5套（10）所在實驗室：力學(xué)實驗中心

2009-4-12

第二篇：力學(xué)實驗教學(xué)大綱

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普通物理實驗（力學(xué)）教學(xué)大綱

（物理系物理教育專業(yè)用）

實驗?zāi)康模罕菊n程是對理科學(xué)生進行科學(xué)實驗訓(xùn)練的一門必修課程，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解科學(xué)實驗的主要過程與基本方法，培養(yǎng)學(xué)生熟練、扎實的實驗基本知識、方法和技能，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素質(zhì)，創(chuàng)新精神和實踐能力，為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定基礎(chǔ)。

基本要求：本課程要求學(xué)生對基本物理現(xiàn)象進行觀察和研究，學(xué)習(xí)基本物理量的測量方法，學(xué)習(xí)常用測量儀器的結(jié)構(gòu)原理和測量方法，提高學(xué)生的基本實驗?zāi)芰?、分析能力、表達能力和綜合設(shè)計能力。通過完成一定數(shù)量的力學(xué)、熱學(xué)實驗，應(yīng)達到如下要求：

1、掌握常用基本物理實驗儀器的原理和性能，學(xué)會正確使用、調(diào)節(jié)和讀數(shù)。

2、了解一些物理量的測量方法，知道如何根據(jù)實驗要求確定實驗方案、選擇實驗儀器、設(shè)備，如何減少實驗誤差。學(xué)會對實驗進行誤差分析和不確定度評定的基本方法，正確運用有效數(shù)字，學(xué)會定性判斷和定量估算實驗結(jié)果的可靠性。

3、養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，特別是嚴(yán)肅認(rèn)真對待實驗數(shù)據(jù)，杜絕弄虛作假，樹立實事求是的科學(xué)態(tài)度和道德。

第一部分 力學(xué)實驗（36 學(xué)時）

緒論（誤差理論）4 學(xué)時

實驗一 長度測量

要求：練習(xí)使用測長度的幾種儀器；做好實驗記錄和計算不確定度。實驗類型：驗證實驗 學(xué)時分配：2 學(xué)時

實驗二 自由落體運動

要求：學(xué)習(xí)用自由落下的物體測量重力加速度，對組合測量進行數(shù)據(jù)處理。實驗類型：驗證實驗 學(xué)時分配：2 學(xué)時

實驗三 密度的測量

要求：熟習(xí)物質(zhì)密度的測量方法，測定規(guī)則和不規(guī)則物體的密度。實驗類型：驗證實驗 學(xué)時分配：2 學(xué)時

實驗四 傾斜氣墊導(dǎo)軌上滑塊運動的研究

要求：用傾斜氣墊導(dǎo)軌測定重力加速度，分析和修正實驗中的部分系統(tǒng)誤差分量。實驗類型：綜合實驗 學(xué)時分配：2 學(xué)時

實驗五 阻尼振動

要求：觀察彈簧振子在有阻尼情況下的振動，測定表征阻尼振動特征的一些參量，利用動態(tài)法測定

滑塊和導(dǎo)軌之間的粘性阻尼常量。更多免費資料請訪問：豆丁教育百科

實驗類型：綜合實驗 學(xué)時分配：2 學(xué)時

實驗六 單擺

要求：使用停表和米尺測單擺周期和長度，求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭 值，考查單擺的系統(tǒng)誤差對測重

力加速度的影響。實驗類型：驗證實驗 分配學(xué)時：2 學(xué)時

實驗七 楊氏彈性模量測量

要求：用伸長法測定金屬絲的楊氏模量，學(xué)習(xí)光杠桿的原理并掌握使用方法。實驗類型：綜合實驗 學(xué)時分配：2 學(xué)時

實驗八 轉(zhuǎn)動慣量的測定

要求：測量不同形狀物體的轉(zhuǎn)動慣量。實驗類型：綜合實驗 學(xué)時分配：2 學(xué)時

實驗九 弦振動的研究

要求：觀察弦振動時形成的駐波，測量均勻弦線上橫波的傳播速度及均勻弦線的線密度。實驗類型：綜合實驗 學(xué)時分配：2 學(xué)時

實驗十 復(fù)擺振動的研究

要求：考查復(fù)擺振動時振動周期與質(zhì)心到支點距離的關(guān)系，測出重力加速度、回轉(zhuǎn)半徑和轉(zhuǎn)動慣量。

實驗類型：綜合實驗 學(xué)時分配：2 學(xué)時

實驗十一 牛頓第二定律的驗證

要求：學(xué)習(xí)在氣墊導(dǎo)軌上驗證牛頓第二定律 實驗類型：驗證實驗 學(xué)時分配：2 學(xué)時

實驗十二 彈簧振子的研究

要求：研究彈簧本身質(zhì)量對振動的影響 實驗類型：綜合實驗 學(xué)時分配：2 學(xué)時

實驗十三 碰撞實驗

要求：驗證動量守恒定理，了解非完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞的特點。實驗類型：驗證實驗 分配學(xué)時：2 學(xué)時

實驗十四 慣性秤

要求：掌握用慣性秤測定物體質(zhì)量的原理和方法，了解儀器的定標(biāo)和使用。實驗類型：綜合實驗 學(xué)時分配：2 學(xué)時

第三篇：《建筑力學(xué)》教學(xué)大綱

《建筑力學(xué)》教學(xué)大綱

適用專業(yè)：建筑工程技術(shù) 課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課 學(xué) 時 數(shù)： 24 大綱執(zhí)筆人：何冬

一、課程定位與目標(biāo)

課程定位：本課程是建筑工程技術(shù)專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課,主要研究結(jié)構(gòu)受力及構(gòu)件承載能力,是工程技術(shù)人員必備的知識。

課程目標(biāo)：通過對結(jié)構(gòu)、構(gòu)件受力情況的分析和平衡狀態(tài)的研究，學(xué)會分析工程結(jié)構(gòu)的受力情況；研究結(jié)構(gòu)、構(gòu)件在載荷作用下的內(nèi)力及變形規(guī)律；建立構(gòu)件強度、剛度和穩(wěn)定性計算的理論基礎(chǔ)，保證結(jié)構(gòu)、構(gòu)件在既安全又經(jīng)濟的前提下工作。培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、解決問題的抽象思維能力，培養(yǎng)認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)。

二、課程內(nèi)容及要求

（一）緒 論（2時）

教學(xué)重點、難點：

教學(xué)重點：強度、剛度、穩(wěn)定性等概念；結(jié)構(gòu)計算簡圖的簡化要點；剛體及變形固體假定。

教學(xué)難點：結(jié)構(gòu)計算簡圖。

教學(xué)內(nèi)容和基本要求：

（1）了解建筑力學(xué)的任務(wù)及研究對象；（2）了解強度、剛度、穩(wěn)定性的概念；（3）了解構(gòu)件及桿件結(jié)構(gòu)的分類；（4）掌握結(jié)構(gòu)的計算簡圖；（5）掌握荷載的分類。

考核的主要知識與技能：

建筑力學(xué)的任務(wù)及研究對象；強度、剛度、穩(wěn)定性的概念；剛體及變形固體假定，本課程的特點、內(nèi)容、任務(wù)、學(xué)習(xí)方法。

（二）靜力學(xué)基本概念與受力圖（2時）

教學(xué)重點、難點：

教學(xué)重點：靜力學(xué)公理；常見約束及其約束反力；物體的受力分析與受力圖。

教學(xué)難點：物體的受力分析。

教學(xué)內(nèi)容和基本要求：（1）了解力的基本概念；（2）掌握靜力學(xué)公理；

（3）掌握約束類型及其約束反力；（4）掌握物體的受力分析與受力圖。

考核的主要知識與技能：

力的基本概念；掌握靜力學(xué)公理，約束類型及其約束反力；物體的受力分析與受力圖。

（三）平面匯交力系和平面力偶系（2時）

教學(xué)重點、難點：

教學(xué)重點：平面匯交力系合成與平衡的解析法；合力投影定理；力矩與力偶的概念；合力矩定理；

教學(xué)難點：力矩與力偶

教學(xué)內(nèi)容和基本要求：

（1）了解平面匯交力系合成與平衡的幾何法；（2）掌握平面匯交力系合成與平衡的解析法；（3）掌握力矩與力偶；

（4）了解平面力偶系合成與平衡?？己说闹饕R與技能：

平面匯交力系合成與平衡的幾何法，平面匯交力系合成與平衡的解析法，力矩與力偶概念；平面力偶系合成與平衡。

（四）平面任意力系（2時）

教學(xué)重點、難點：

教學(xué)重點：平面任意力系的平衡條件及應(yīng)用。

教學(xué)難點：平面任意力系的平衡條件及應(yīng)用。

教學(xué)內(nèi)容和基本要求：（1）了解平面任意力系的簡化；

（2）掌握平面任意力系的平衡條件及應(yīng)用；（3）掌握物體系的平衡計算?？己说闹饕R與技能：

平面任意力系的簡化，平面任意力系的平衡條件及應(yīng)用，物體系的平衡計算。

（五）軸向拉伸、壓縮與剪切（2時）教學(xué)重點、難點：

教學(xué)重點：軸向拉壓桿的內(nèi)力、應(yīng)力及強度計算。

教學(xué)難點：內(nèi)力、應(yīng)力概念；剪切與擠壓計算。

教學(xué)內(nèi)容和基本要求：

（1）掌握軸向拉壓桿的內(nèi)力與軸力圖；（2）了解軸向拉壓桿的應(yīng)力；

（3）了解軸向拉壓桿的強度和變形計算；（4）掌握材料在拉伸和壓縮時的力學(xué)性能；（5）掌握剪切與擠壓實用計算。

考核的主要知識與技能: 軸向拉壓桿的內(nèi)力、應(yīng)力及強度計算，剪切與擠壓計算；理解內(nèi)力、應(yīng)力概念；材料在拉伸和壓縮時的力學(xué)性能。

（六）組合變形計算（2時）

教學(xué)重點、難點：

教學(xué)重點：拉壓與彎曲組合變形計算。

教學(xué)難點：斜彎曲、彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形計算。

教學(xué)內(nèi)容和基本要求：（1）了解斜彎曲梁的變形計算；（2）了解拉壓與彎曲組合變形計算；（3）了解彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形計算； 考核的主要知識與技能：

斜彎曲梁的變形計算，拉壓與彎曲組合變形計算，彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形計算。

（七）壓桿穩(wěn)定（2時）

教學(xué)重點、難點：

教學(xué)重點：壓桿的臨界力。

教學(xué)難點：壓桿的臨界力。

教學(xué)內(nèi)容和基本要求：（1）了解壓桿穩(wěn)定的概念；（2）了解細(xì)長壓桿的臨界力；（3）掌握壓桿的臨界應(yīng)力；（4）掌握壓桿穩(wěn)定計算。

考核的主要知識與技能：

壓桿穩(wěn)定的概念、細(xì)長壓桿的臨界力及壓桿穩(wěn)定計算。

（八）平面體系的幾何組成分析（2時）

教學(xué)重點、難點：

教學(xué)重點：平面體系的幾何組成分析。

教學(xué)難點：平面體系的幾何組成分析。

教學(xué)內(nèi)容和基本要求：

（1）掌握平面體系的幾何組成規(guī)則及分析方法；（2）了解靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)概念。

考核的主要知識與技能：

平面體系的幾何組成規(guī)則及分析方法；了解靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)概念。（九)靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析(2)教學(xué)重點、難點：

教學(xué)重點：單跨靜定梁、靜定平面剛架的內(nèi)力計算。

教學(xué)難點：靜定平面剛架、桁架、多跨梁計算。教學(xué)內(nèi)容和基本要求：

（1）掌握單跨靜定梁、多跨靜定梁及斜梁的內(nèi)力計算；（2）掌握靜定平面剛架的內(nèi)力計算；（3）了解靜定平面桁架的內(nèi)力計算?？己说闹饕R與技能：

單跨靜定梁、多跨靜定梁及斜梁的內(nèi)力計算，靜定平面剛架的內(nèi)力計算，了解靜定平面桁架、拱的內(nèi)力計算。

（十）靜定結(jié)構(gòu)的位移計算（2時）

教學(xué)重點、難點：

教學(xué)重點：圖乘法計算位移。

教學(xué)難點：虛功原理。

教學(xué)內(nèi)容和基本要求：（1）掌握虛功原理；

（2）了解單位荷載法計算位移；（3）掌握圖乘法。

考核的主要知識與技能: 圖乘法計算位移；單位荷載法計算位移。

（十一）力法（2時）教學(xué)重點、難點：

教學(xué)重點：力法的基本原理；力法解超靜定梁和超靜定剛架。

教學(xué)難點：力法解高次超靜定剛架、桁架。教學(xué)內(nèi)容和基本要求：

（1）了解超靜定結(jié)構(gòu)概念及超靜定次數(shù)確定；（2）掌握力法的基本原理；（3）掌握力法典型方程；（4）掌握力法解超靜定梁；（5）掌握力法解超靜定剛架；（6）了解力法解超靜定桁架；（7）了解力法解超靜定排架?？己说闹饕R與技能：

超靜定結(jié)構(gòu)概念及超靜定次數(shù)確定；力法的基本原理，力法典型方程，力法解超靜定梁，力法解超靜定剛架；力法解超靜定桁架、排架。

（十二）位移法（1）教學(xué)重點、難點：

教學(xué)重點：位移法的基本原理。

教學(xué)難點：位移法的基本原理；位移法計算無側(cè)移剛架。教學(xué)內(nèi)容和基本要求：（1）掌握位移法的基本原理；（2）掌握形常數(shù)和載常數(shù)；（3）掌握位移法的基本未知量；（4）掌握位移法典型方程；

（5）了解位移法計算連續(xù)梁和無側(cè)移剛架；（6）了解直接平衡法解超靜定結(jié)構(gòu)?？己说闹饕R與技能：

位移法的基本原理，形常數(shù)和載常數(shù)，位移法的基本未知量，位移法計算連續(xù)梁和無側(cè)移剛架；直接平衡法解超靜定結(jié)構(gòu)。

三、本課程教學(xué)意見

《建筑力學(xué)》是一門計算性很強的課程，初學(xué)者往往因概念抽象，知識點多、計算量大而感到學(xué)習(xí)困難，教師要注重從以下幾個方面做好學(xué)生引導(dǎo)工作：

1、注重基本概念、基本理論、基本方法的講解，尤其對受力分析、力矩、截面法計算梁在受彎時的內(nèi)力等問題要重點講解；

2、理論聯(lián)系實際，在講解過程中要把工程實際中較簡單受力問題轉(zhuǎn)化為力學(xué)模型；

3、在授課過程中，注意知識的內(nèi)在聯(lián)系，講清楚分析問題的常用方法和分析步驟。

4、在實際教學(xué)過程當(dāng)中，教師要根據(jù)學(xué)生的專業(yè)情況、知識水平、教材版本，對部分內(nèi)容要進行有重點的補充和刪減。

四、本課程學(xué)業(yè)評價

（一）考核目的

檢驗學(xué)生通過學(xué)習(xí)，是否達到了《建筑力學(xué)》教學(xué)大綱的基本要求，檢查學(xué)生對課程涉及的的基本知識、基本理論、基本方法和基本技能的掌握程度。

（二）考核方式及考核用時

考核包括平時考核和期末考核兩部分組成，考核總成績?yōu)?00分（四舍五入取整數(shù)）。平時考核成績占總成績的40%，由作業(yè)成績（占總成績的20%）和平時測驗成績（占總成績的20%）組成。其中，作業(yè)成績登記10次：每次總分10分，共100分。期末考核成績占總成績的60%，采取閉卷筆試方式進行，試卷總分100分，考試時長為110分鐘。

（三）命題要求

1、依據(jù)教學(xué)大綱命題，命題要突出教學(xué)的重點內(nèi)容，要覆蓋大綱中考核主要知識、技能的大部分；題型可以是填空、選擇、判斷、簡答、證明、分析、計算等，但不能少于四種，題量適宜，難度適中。

2、A、B兩套試卷，100分制，附參考答案和評分標(biāo)準(zhǔn)。

五、建議教材和教學(xué)參考書

1、建議教材

[1]梁圣復(fù)，《建筑力學(xué)》第2版，機械工業(yè)出版社，2012年6月；

[2]周國瑾，《建筑力學(xué)》，同濟大學(xué)出版社，2002年10月。

2、教學(xué)參考書

[1]陳永龍，《建筑力學(xué)》，高等教育出版社，2004年11月； [2]李廉錕《結(jié)構(gòu)力學(xué)》，高等教育出版社，2004年10月； [3]劉壽梅，《建筑力學(xué)》，高等教育出版社，2002年7月； [4]劉成云，《建筑力學(xué)》，機械工業(yè)出版社，2006年1月； [5]李永福，《建筑力學(xué)》，中國建筑工業(yè)出版社，2006年1月； [6]羅奕，《建筑力學(xué)》，人民交通出版社，2001年4月。

第四篇：巖土試驗力學(xué)課程論文

巖土試驗力學(xué)課程論文

題目：巖土試驗力學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀和前景 專業(yè)：巖土工程

一、巖土力學(xué)試驗

1.巖土力學(xué)試驗概況

要很好的解決巖土工程問題、防災(zāi)、治災(zāi)，必須首先進行勘察與測試、試驗與分析，并利用土力學(xué)、巖石力學(xué)、基礎(chǔ)工程、工程地質(zhì)學(xué)等的理論與方法，對各類工程進行系統(tǒng)研究。因此，巖土力學(xué)試驗是巖土工程規(guī)劃設(shè)計、防災(zāi)的前期工程，也是地基與基礎(chǔ)設(shè)計，治理地質(zhì)災(zāi)害的不可缺少的重要環(huán)節(jié)。

2.巖土力學(xué)試驗?zāi)康模?）了解巖石本身的物理和力學(xué)性質(zhì)；

（2）巖體質(zhì)量分級、工程地質(zhì)條件與問題評價；

（3）邊坡、地基和隧道圍巖變形及穩(wěn)定性分析，地質(zhì)災(zāi)害防治工程方案論證等；

（4）為巖土工程設(shè)計與施工提供參數(shù)和依據(jù)；

（5）揭示巖土的變形規(guī)律和強度特征及破裂機理，建立其數(shù)學(xué)力學(xué)模型，進行巖土工程結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析。

3.巖土力學(xué)試驗內(nèi)容

（1）巖石物理性質(zhì)試驗

含水率、顆粒密度、塊體密度；

（2）巖石水理性質(zhì)試驗

吸水性、滲透性、膨脹性、耐崩解性和凍融性。

（3）巖石力學(xué)性質(zhì)試驗

單軸壓縮強度和變形試驗、三軸壓縮強度和變形試驗、抗拉強度

試驗、直剪強度試驗和點荷載強度。

二、巖土試驗力學(xué)概況

巖土試驗力學(xué)是土木工程巖土專業(yè)的一個分支，它是一門十分重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。它主要包括學(xué)習(xí)巖土實驗力學(xué)的基本理論，知道巖土的物理力學(xué)性質(zhì)、強度變形計算、穩(wěn)定性分析、擋土墻及基坑圍護的設(shè)計與計算、地基承載力等巖土力學(xué)基本理論與方法。結(jié)合有關(guān)交通土建、建筑工程、土木工程的理論和施工知識，分析和解決巖體工程及地基基礎(chǔ)問題。

三、巖土試驗力學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.計算方面

由于巖土材料比較特殊，那么在研究巖土試驗力學(xué)方面就會比較復(fù)雜。巖土體本身就是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，具有不確定性，不規(guī)則性和不明確性。目前，我國的巖土試驗力學(xué)工作者傾向于采用理想數(shù)學(xué)模型和力學(xué)模型建立和描述巖土的各類特性，結(jié)果往往不是很理想，甚至出現(xiàn)很大的偏差。那么，為解決這一現(xiàn)狀，為突破創(chuàng)新，新的方法和技術(shù)是必不可少的。在此，我國也已經(jīng)找到解決方案，注入了新的研究巖土試驗力學(xué)理論的思想。

分析幾何就是研究巖土試驗力學(xué)需要用的一種新技術(shù)，新方法。它的工作原理是研究一個復(fù)雜系統(tǒng)的形態(tài)、功能等。緊密聯(lián)系它們之間的關(guān)系，用維數(shù)表展現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)雜性。系統(tǒng)與維數(shù)值成正比例關(guān)系，值越大，系統(tǒng)越復(fù)雜。

分形幾何在計算巖土試驗力學(xué)中的應(yīng)用主要包括“定量的對巖土

材料結(jié)構(gòu)進行描述，研究調(diào)查水如何在巖土中流動，測量巖土材料的強度和分析巖土力學(xué)特征”四方面的內(nèi)容。分形幾何又被概括為兩個方面，分形圖形和維數(shù)計算。常用的分形模型有KOCH曲線，CANTOR集合，Sierpinski地毯和menger海綿等，如下圖。它們都屬于數(shù)學(xué)分形，它們之間有一定的相似性。同時，分形維數(shù)分為6種，相似維數(shù)，容量維數(shù)，信息維數(shù)，關(guān)聯(lián)維數(shù)和廣義分形維數(shù)。對于不同的分形維數(shù)的測量各有不同的方法，如其中的關(guān)聯(lián)維數(shù)是利用關(guān)聯(lián)函數(shù)來取得的。

2.模型應(yīng)用方面

從巖土試驗力學(xué)的發(fā)展史來看，巖土試驗力學(xué)的力學(xué)模型主要有：彈性模型（胡克體）、粘彈性模型（麥克斯韋體）、內(nèi)含時間彈塑性模型和損傷模型。其中彈性模型又分為線性彈性和非線性彈性兩方面。由于巖土試驗力學(xué)特性是不一樣的，根據(jù)介質(zhì)力學(xué)理論，建立的模型應(yīng)有非線性彈性、彈塑性、粘彈塑性和塑性內(nèi)時模型等。

當(dāng)前最常用的力學(xué)模型有兩種，非線性彈性模型和南水模型-南京水利科學(xué)院非線性模型。非線性彈性模型是DUNCAN和CHANG采用KONDNER的建議和三軸壓縮實驗結(jié)果，采用變切線彈性模量和變切線體積模量對粘土和砂土進行了模擬，建立了DUANCAN-CHANG模型，其預(yù)測結(jié)果溫和于試驗結(jié)果。而南水模型將DOMASCHUK模型加以推廣，把剪切曲線變成推廣曲線，不僅適用于硬化的巖土，還可以適用于超固結(jié)土和巖石等軟化巖土。它不但考慮了軟硬方面還考慮了膨脹與壓縮方面，適用范圍非常廣泛。

四、目前巖土試驗力學(xué)發(fā)展存在的問題和解決措施

1.在計算方面的不足和解決措施

我國巖土試驗力學(xué)水平，還不能達到使計算誤差小于10%的愿望，這還有待努力，但我國正在努力向這個目標(biāo)靠近。在排除施工因素后，誤差控制在50%以內(nèi)是完全有可能的。計算巖土試驗力學(xué)工程還不完善，因為當(dāng)前的研究只是剛開始，只涉及到很小的一部分，只取的很小的研究成果，我們還當(dāng)深入到巖土試驗力學(xué)的各個領(lǐng)域里。我們要將分形幾何理論完全引入巖土力學(xué)宏圖中，還要加大分維數(shù)的探討和研究，理解巖土試驗力學(xué)系統(tǒng)的基本原理和分清明了各空間的關(guān)系。只有對巖土材料有深入認(rèn)識和了解我們才能選取合適的計算方法和計算模型，減小計算誤差，避免錯誤發(fā)生，并能促進巖土工程各方面力學(xué)的綜合發(fā)展。

2.模型應(yīng)用方面的不足和解決方案

線彈性模型不能考慮剪脹變形，它只考慮受荷載作用的變形狀況，忽略了不能恢復(fù)的塑形變形。塑形變形往往在荷載作用下，荷載不斷變化中產(chǎn)生的，通常容易被忽略。它不適用于應(yīng)力路徑復(fù)雜時，會受彈性恢復(fù)的影響，產(chǎn)生誤差。DUNCAN-CHANG模型就沒考慮到這方面的內(nèi)容，它只適用于粘性土、砂土，其他土就不會產(chǎn)生作用，它不能考慮巖土的性質(zhì)和特征。我們可以只在分析巖土穩(wěn)定性時使用它。

南水模型建立在DOMASCHUK模型中并推廣，考慮了剪切膨脹和壓縮方面，并考慮了應(yīng)力方面的影響，但是不能考慮靜水壓力作用的影響。當(dāng)模型采用非關(guān)聯(lián)流動理論，也不能避免剪切膨脹現(xiàn)象的發(fā)生，對巖土體縮減也考慮不到。所以在建立南水模型時，我們要綜合考慮多方面因素，建立一個完善的模型。

劍橋模型也有一定的缺陷，只建立了3個參數(shù)。在構(gòu)建上沒有充分考慮剪切變形，只利用塑形體積做參量，不考慮應(yīng)力作用，當(dāng)應(yīng)力產(chǎn)生時，它是不能反應(yīng)和突出的。

五、我國巖石試驗力學(xué)發(fā)展動向規(guī)劃

巖土試驗力學(xué)理論和本構(gòu)模型已經(jīng)過三十年的發(fā)展，但它們還不成熟，那么今后研究“巖土材料穩(wěn)定性和變形分析”是我們關(guān)注的對象，可以通過建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，損傷模型和粘彈模型來研究和探討它們。它還是一個比較新的研究課題，在研究過程中，我們要建立多種模型和充分利用試驗數(shù)據(jù)。

六、結(jié)論

雖然我國在計算巖土試驗力學(xué)方面存在些缺陷，但我們正在盡快完善，以達到控制誤差在百分之十以內(nèi)的目標(biāo)。巖土試驗力學(xué)在建立本構(gòu)模型上，各自材料特點和試驗方法采取上，會在構(gòu)建模型上造成一定的局限性。那么我們在計算和建立模型時要考慮多方面因素，不能循規(guī)蹈矩，生搬硬套，要突破創(chuàng)新，不受各種現(xiàn)有理論的影響。那么我們在今后的幾十年內(nèi)，在計算和建立巖土力學(xué)模型一定會去取得令人矚目的發(fā)展，并得到廣泛認(rèn)可和應(yīng)用。

第五篇：力學(xué)試驗教案

力學(xué)實驗

教學(xué)目標(biāo)

1．通過對實驗的復(fù)習(xí)，做到對力學(xué)中的學(xué)生實驗明確實驗?zāi)康模莆諏嶒炘?，學(xué)會實驗操作，正確處理實驗數(shù)據(jù)．

2．進一步學(xué)習(xí)用實驗處理問題的方法，體會實驗在物理學(xué)中的重要地位． 3．掌握實驗操作方法，培養(yǎng)動手操作的能力．

4．通過對力學(xué)中學(xué)生實驗的比較，知道所涉及到實驗的類型．

5．在掌握課本上所給學(xué)生實驗的基礎(chǔ)上，靈活應(yīng)用所學(xué)知識解決其它問題． 教學(xué)重點、難點分析

1．理解實驗的設(shè)計思想，不但要知道怎樣做實驗，更應(yīng)該知道為什么這樣做實驗．

2．掌握正確的實驗操作，是完成實驗的最基本要求，對學(xué)生來說也是難度較大的內(nèi)容，一定要讓學(xué)生親自動手完成實驗．

3．處理數(shù)據(jù)時，要有誤差分析的思想，要能夠定性地分析在實驗中影響實驗誤差的條件．

教學(xué)過程設(shè)計 教師活動

說明：在力學(xué)中一共有八個實驗是高考中要求的實驗，在做實驗復(fù)習(xí)時，要明確實驗?zāi)康?，掌握實驗原理，理解地記住實驗步驟，處理好實驗數(shù)據(jù)．在實驗復(fù)習(xí)中，實驗操作是必不可少的．按照考綱中的順序，我們一起來復(fù)習(xí)力學(xué)中所涉及的實驗．

[實驗一] 互成角度的兩個共點力的合成 此實驗的目的是驗證力合成的平行四邊形法則． 請一個同學(xué)把實驗器材和主要實驗步驟簡述一下．

回答：實驗器材有木板、白紙、圖釘、帶細(xì)線的橡筋、彈簧秤等． 安裝好器材，如圖1-8-1所示，用兩個彈簧秤把橡皮筋的一端拉到O點，記下兩個力的大小和方向．再用一個彈簧秤把橡皮筋的一端拉到O點．設(shè)定力的長度單位，利用力的圖示的方法分別作出分力與合力．用平行四邊形法則作出兩個分力的合力．比較直接測得的合力與用平行四邊形法則得到的合力的大小和方向，可以確定在誤差范圍內(nèi)，力的合成滿足平行四邊形法則．

例：在做共點的兩個力的合成的實驗時，如果只給一個彈簧秤能否完成這個實驗？ 回答：可以．可先做出兩個分力的方向，把兩根細(xì)線向著兩個分力的方向去拉，一只手直接拉線，另一只手通過彈簧秤拉線記下拉力的大小，然后把彈簧秤放到另一根線上重復(fù)實驗．只要總把橡皮筋的一端拉到O點，合力的大小和方向就是不變的．兩次拉兩根線的方向都相同，兩個分力的方向是不變的，兩個分力的大小也是保持不變的，可用彈簧秤分別測出兩個分力的大?。?/p>

實驗操作：

用所給器材完成此實驗．

[實驗二] 練習(xí)使用打點計時器 [實驗三] 測定勻變速直線運動的加速度

這兩個實驗都是練習(xí)使用打點計時器的實驗，我們一起復(fù)習(xí)． 提問：打點計時器的作用和使用方法． 給出一條打好點的紙帶如圖1-8-2所示．

回答：打點計時器是測量時間的工具．把紙帶跟運動物體連接在一起，利用打點計時器在紙帶上記錄下物體的運動情況．打點計時器使用交流6V電源，打點的頻率為50Hz，周期為0.02s．

提問：（1）怎樣利用紙帶判斷物體是在做勻變速運動？ 回答：把紙帶上的點標(biāo)上A、B、C、D、E，各點間的距離分別為s1、s2、s3、s4．如果滿足△s=s2-s1=s3-s2=s4-s3，則物體做勻變速直線運動．

（2）怎樣計算做勻變速直線運動的物體在某個位置時的速度？ 利用這條紙帶可計算出物體過某一點的速度，如計算B點時的速度公式為VB=（s1+s2）/2t．

（3）怎樣計算它的加速度？

計算物體的加速度有兩種方法，可以利用公式△s=at2計算，也可以用a=（VC-VB）/t計算．

例：利用打點計時器測自由落體的加速度，重錘下落時打出一條紙帶如圖1-8-3所示，計算重力加速度的數(shù)值

解：可先算出B點和C點的速度 VB=（0.2736-0.1900）/（2×0.02）=2.09（m/s）

VC=（0.3211-0.2299）/（2×0.02）=2.28（m/s）

g=（2.28-2.09）/0.02=9.50（m/s2）[實驗四] 驗證牛頓第二運動定律

提問：驗證牛頓第二定律的實驗要證明哪兩個關(guān)系？實驗裝置如圖1-8-4所示．

問答：通過實驗要驗證物體的加速度跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比這樣兩個關(guān)系．

提問：安裝好實驗裝置后還需要做什么調(diào)整？

回答：安裝實驗裝置后首先要平衡摩擦力．把小車上裝好紙帶，把木板后墊高一些，在木板上輕輕向下推一下小車，小車應(yīng)該做勻速運動．

提問：如何進行實驗操作？

回答：保持小車的質(zhì)量不變，改變所掛砝碼的質(zhì)量，打出5條紙帶，記下每條紙帶對應(yīng)的砝碼質(zhì)量值；保持所掛砝碼的質(zhì)量不變，在小車上加砝碼，改變小車的質(zhì)量，打出5條紙帶，記下每條紙帶對應(yīng)的小車的質(zhì)量值．

提問：怎樣處理數(shù)據(jù)？

分別計算出每條紙帶的加速度值．做出在質(zhì)量不變的條件下，加速度與小車所受外力的關(guān)系圖線；做出在小車受力不變的條件下，加速度與小車質(zhì)量倒數(shù)的關(guān)系圖線．從圖線上可以看出小車的加速度跟所受外力與自身質(zhì)量的關(guān)系．

例：在驗證牛頓第二定律的實驗中，一個同學(xué)打出了5條紙帶后，測出了紙帶中相鄰的每五段間的距離和每條紙帶對應(yīng)的小車的受力情況（見表），處理數(shù)據(jù)后在圖1-8-5所示的坐標(biāo)中畫出a-F圖線．

解：先根據(jù)所給的數(shù)據(jù)利用公式△s-at2算出小車在不同受力情況下的加速度值，分別為0.25m/s2、0.50m/s2、0.75m/s2、1.00m/s2、1.25m/ s2．如圖1-8-6所示，在坐標(biāo)系中標(biāo)點后，畫出圖線為一條直線．

說明：在實驗中要平衡摩擦力，要知道摩擦力平衡不好對實驗結(jié)果的影響，會對a-F圖線中不過原點問題的解釋．在實驗中要求所掛砝碼的質(zhì)量要遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量，如果這一條件不滿足將會出現(xiàn)的圖線的變化．本實驗中數(shù)據(jù)的處理量較大，要能夠正確合理地處理數(shù)據(jù)．

[實驗五] 驗證碰撞中的動量守恒

提問：兩個物體在所受合外力為零的條件下，相互作用前后的動量滿足什么關(guān)系？

回答：當(dāng)兩個物體組成的系統(tǒng)在所受合外力為零的條件下發(fā)生碰撞，系統(tǒng)在碰撞前的總動量等于碰撞后的總動量．

提問：怎樣通過實驗驗證動量守恒定律？

回答：實驗裝置如圖1-8-7所示，實驗中小球的質(zhì)量可以用天平稱出，小球在碰前和碰后的速度利用從同一高度做平搶運動的小球的飛行時間相等，平拋運動的小球在水平方向做勻速運動的特點，用小球在碰前和碰后的水平飛行距離表示它的速度，這樣就可以利用小球的質(zhì)量和飛行的水平距離來表示出碰撞中的動量守恒關(guān)系．

入射球的質(zhì)量要大于被碰球的質(zhì)量，兩球的半徑相等．實驗時先不放被碰球B，入射球A從一個確定的高度釋放落在地面上的P點，小球飛行的水平距離為OP．再把被碰球B放在支架上，A球從同一高度釋放，兩球相碰后分別落在地面上的M點和N點．兩球飛行的水平距離分別為OM和O′N，如果在碰撞中滿足動量守恒定律，那么應(yīng)該有關(guān)系m1OP=m1OM+m2O′N．

提問：實驗時還應(yīng)注意哪些問題？

在實驗中要注意儀器的正確安裝與調(diào)整，斜槽的末端一定要水平，小球的出射點應(yīng)是O點的正上方，兩小球相碰時應(yīng)在同一個高度上．實驗時，每個點應(yīng)讓小球落10次，取落點的中心進行測量．

例：在研究碰撞中的動量守恒的實驗中，下列操作正確的是

A．改變?nèi)肷湫∏虻尼尫鸥叨龋啻吾尫?，測出每次的水平位移，求出平均值，代入公式計算

B．入射小球應(yīng)始終保持在同一高度上釋放

C．兩球相碰時，兩球的球心必須在同一水平高度上

D．重復(fù)從同一高度釋放入射小球，用一個盡量小的圓將其各次落點圈在其中，取其圓心作為小球落點的平均值

分析：入射小球每一次釋放都應(yīng)保持在同一高度上，這樣在多次實驗中才能使小球的初速度保持不變．兩球相碰時應(yīng)在同一高度上，保證兩球的飛行時間相等．另外，利用畫圓的方法取落點的平均值，可以減小實驗誤差．此題的正確答案為B、C、D．

實驗操作：用所給器材完成實驗． [實驗六] 研究平拋物體的運動

提問：說出畫出平拋物體運動軌跡的方法．

回答：平拋物體的運動可以分解成水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動．將小球從斜槽的同一高度上釋放，從槽末端的水平槽以一定的水平初速度平拋出去．在豎直面的紙上找出小球飛行軌跡中的幾個點，用圓滑的曲線連接起各點，就得到了物體做平拋運動的軌跡，為一條拋物線．

提問：怎樣求出平拋運動物體的初速度？ 回答：如圖1-8-8所示，以拋出點為坐標(biāo)原點，水平向右為x軸的正方向，豎直向下為y軸的正方向．在曲線上讀取數(shù)個點的坐標(biāo)值，利

例：在研究平拋物體的運動實驗中，應(yīng)選用下列各組器材中的哪一組

A．鐵架臺、方木板、斜槽和小球、秒表、米尺和三角板、重錘和細(xì)線、白紙和圖釘

B．鐵架臺、方木板、斜槽和小球、天平和秒表、米尺和三角板、重錘和細(xì)線、白紙和圖釘

C．鐵架臺、方木板、斜槽和小球、千分尺和秒表、米尺和三角板、重錘和細(xì)線、白紙和圖釘

D．鐵架臺、方木板、斜槽和小球、米尺和三角板、重錘和細(xì)線、白紙和圖釘

分析：在此實驗中小球的直徑較小，不需要用千分尺測量．實驗中也不用測量時間，所以正確的答案應(yīng)為D．

[實驗七] 驗證機械能守恒定律 提問：怎樣驗證機械能守恒定律？

回答：在不計空氣阻力的情況下，重物下落時的機械能守恒．如圖1-8-9所示，把重錘與紙帶相連，利用打點計時器記錄下重錘下落過程中的運動情況．通過紙帶測出重錘的下落高度從而算出重錘重力勢能的變化，再算出重錘相應(yīng)的動能，比較重力勢能的減小量和動能的增加量，從而驗證機械能守恒定律．

提問：利用此裝置還能做什么實驗？

回答：利用這個實驗還可以計算重錘在下落時的加速度，即重力加速度．在已知重錘質(zhì)量的條件下，通過計算重錘的下落高度和重錘的即時速度，算出重錘在下落過程中損失的機械能．

例：將下列驗證機械能守恒定律的實驗步驟按正確順序排列起來

A．選取第1、2點的距離接近2mm的一條紙帶，在這條紙帶上選定計數(shù)點． B．將鐵架臺放在實驗桌上，用附夾把打點計時器固定在鐵架臺上． C．換新紙帶重復(fù)實驗．

D．量出從首點到各計數(shù)點間的距離，并算出各計數(shù)點的即時速度． E．比較△EK和△EP在誤差允許范圍內(nèi)是否近似相等．

F．在重錘上夾持一紙帶，并將它從打點計時器的復(fù)寫紙下面穿過限位孔，手持紙帶保持豎直方向，接通電源后，松手讓重錘牽引紙帶下落，得到打點的紙帶．

G．計算各計數(shù)點的動能增加量△EK和勢能減小量△EP． 答：此題正確的排序為B、F、C、A、D、G、E． [實驗八] 用單擺測定重力加速度 提問：怎樣用單擺測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?/p>

之后，可以計算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋趯嶒炛欣妹壮邷y出單擺的擺長，它是從懸點到球心的距離．讓單擺以較小的角度擺動，當(dāng)擺球過平衡位置時開始計時，記錄單擺振動30至50個周期所用的時間，可以算出單擺的振動周期．代入公式g=4π2ln2/t2，計算出重力加速度值．改變擺長測出3個g值，取平均值．

例：在做單擺測重力加速度的實驗中，有以下器材可以選用，其中正確的一組為

[

] A．小木球、細(xì)棉線、米尺、卡尺、秒表、鐵架臺等 B．小木球、尼龍線、米尺、卡尺、秒表、鐵架臺等 C．小鋼球、尼龍線、米尺、卡尺、秒表、鐵架臺等 D．小鋼球、尼龍線、米尺、秒表、鐵架臺等

分析：做單擺的實驗時，擺球應(yīng)該用密度較大的球，線應(yīng)該用不易伸長的線．?dāng)[長的測量可以采取兩種方法：用卡尺測出小球的直徑，用米尺測出線長，也可以直接用米尺測出擺長．所以此題的正確答案為C、D．

同步練習(xí)

1．將橡皮筋的一端固定在A點，另一端拴上兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連著一個量程為5N，最小刻度為0.1N的彈簧測力計．沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計，當(dāng)橡皮筋的活動端拉到O點時，兩根細(xì)繩相互垂直，如圖1-8-10所示，這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出．

（1）由圖可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為______N和______N（只需讀到0.1N）

（2）在本題的虛線方格紙上按作圖法的要求，畫出這兩個力及它們的合力． 2．圖1-8-11畫出了一個打點計時器，寫出圖中標(biāo)出的各部分的名稱．

3．如圖1-8-12所示，打點計時器打出一條紙帶，在圖中所畫的點的中間還有4個點沒有畫出，利用紙帶計算物體運動的加速度．

4．在驗證牛頓第二定律的實驗中要研究（1）______；（2）______ 兩個關(guān)系．使用的計時工具為____；測量紙帶的工具為______；實驗中的研究對象為____，設(shè)它的質(zhì)量為M，小桶和砂的質(zhì)量為m，要求M ____m，可以認(rèn)為物體受力的大小為____．

5．在驗證牛頓第二定律的實驗中得到的兩條曲線如圖1-8-13所示．左圖的直線不過原點是由于______；右圖的直線發(fā)生彎曲是由于______造成的．

6．在驗證碰撞中的動量守恒實驗時，實驗裝置如圖1-8-14所示，要求實驗時所用的兩個小球的半徑r____，入射球的質(zhì)量m1____被碰球的質(zhì)量m2.在實驗中需要使用的測量工具有______．若兩球在碰撞中動量守恒，則滿足關(guān)系式______（用題目和圖中量表示）．

7．某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運動，他設(shè)計的具體裝置如圖1-8-15所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．

（1）若已得到打點紙帶如圖1-8-16所示，并測得各計數(shù)點間距標(biāo)在圖上，A為運動起始的第一點，則應(yīng)選____段起計算A的碰前速度；應(yīng)選____段來計算A和B碰后的共同速度（填A(yù)B、BC、CD、DE）．

（2）已測得小車A的質(zhì)量m1=0.40kg，小車B的質(zhì)量m2=0.20kg，由以上測量結(jié)果可得：

碰前總動量=______kg·m/s 碰后總動量=______kg·m/s

8．如圖1-8-17所示的為一個做平拋運動物體運動軌跡的一部分，在圖中可以測得兩段相等時間內(nèi)物體的水平位移x1、x2和對應(yīng)的豎直位移y1、y2，根據(jù)測得量可以表示出物體的初速度為____．

9．在驗證機械能守恒定律的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，測得所用的重物的質(zhì)量為1.00kg．實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖1-8-18所示，把第一個點記作O，另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量的點．經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量等于____J，動能的增加量等于____J（取3位有效數(shù)字）．

10．如果下表中給出的是做簡諧振動的物體的位移x或速度v與時刻的對應(yīng)關(guān)系，T是振動周期，則下列選項中正確的是

[

]

A．若甲表示位移x，則丙表示相應(yīng)的速度v B．若丁表示位移x，則甲表示相應(yīng)的速度v C．若雨表示位移x，則甲表示相應(yīng)的速度v D．若乙表示位移x，則丙表示相應(yīng)的速度v

11．一位同學(xué)用單擺做測量重力加速度的實驗，他將擺掛好后，進行了如下步驟，指出下面步驟中遺漏或錯誤的地方，寫出該步驟的字母，并加以改正．

A．測擺長l：用米尺量出擺線的長度

B．測周期T：將擺球拉起，然后放開，在擺球某次通過最低點時，按下秒表開始計時，同時將此次通過最低點作為第一次，接著一直數(shù)到擺球第60次通過最低點時，按秒表停止計時，讀出這段時間t，算出單擺的周期t=t/60．

將它作為實驗的最后結(jié)果寫入報告中去．

參考答案

1．（1）3.0N 4.0N（2）如圖1-8-19所示 合力F=5.0N 2．（1）振動片（2）復(fù)寫紙（3）磁鐵（4）線圈（5）紙帶 3．2.25m/s2

4．（1）在物體質(zhì)量不變的條件下，加速度跟所受外力的關(guān)系（2）在物體所受外力不變的條件下，加速度跟物體質(zhì)量的關(guān)系

打點計時器

米尺

小車

》 F=mg 5．摩擦力平衡得不夠跟所掛鉤碼相比，小車的質(zhì)量過小 6．相等

大于

米尺

天平三角板 m1OP=m2OM+m2（ON-2r）7．（1）BC DE（2）0.42kg·m/s 0.417kg·m/s

9．7.62 7.56 10．AB 11．（1）擺長應(yīng)該是線長加小球半徑（2）T=t/29.5（3）應(yīng)多次測量取平均值