基于SPSS的弹簧振子实验数据处理研究

基于数理统计的方法,利用SPSS软件对弹簧振子实验数据进行分析,建立回归模型。利用回归系数,测得弹簧的劲度系数。该方法测得弹簧振子劲度系数值与逐差法和作图法所得百分误差均为0.01%。研究结果显示利用SPSS软件处理弹簧振子实验数据更加简便。     

利用DISLab进行弹簧振子简谐运动实验条件的研究

利用DISLab研究弹簧振子简谐运动中力和位移随时间变化的关系,发现弹簧在振动过程中回复力存在滞后现象.本文通过设计实验,研究了弹簧的劲度系数、振子质量和振幅对回复力滞后的影响.     

弹簧质量对振子振动周期影响的实验研究

通过对有弹簧质量弹簧振子的振动实验,分析研究弹簧振子振动周期与弹簧质量的关系,并提出"轻质弹簧"实验中的振子质量与弹簧质量关系.     

滑动摩擦力作用下弹簧振子的振动

对在粗糙水平面上作振动的弹簧振子进行研究,探讨该弹簧振子最后停止的位置,估算了弹簧振子的振动总次数,得出弹簧振子的相轨迹.     

利用视频分析测量阻尼振子的阻尼系数

文中利用视频捕捉和分析软件研究空气中弹簧振子的阻尼运动,在较高时间分辨率下得到其完整的位置数据。通过使用MATLAB软件对这些数据进行分析及拟合,得到了振子振幅衰减曲线并由此测量出弹簧振子在空气中的阻尼系数。     

弹簧蛇形振子的制作与探究

利用不同周期的弹簧代替原始蛇形摆装置中的单摆,制作了竖直运动的弹簧蛇形振子,所有的弹簧振子等间距排列成一条直线.弹簧蛇形振子操作简单,是较为理想的简谐振动演示装置.     

弹簧振子相对于运动惯性系的机械能不守恒——关于“对一道中学生物理竞赛试题答案的商榷”的商榷

验证了一道中学生物理竞赛试题标准答案(弹簧振子相对于运动惯性系的机械能不守恒)的正确性,否定了"对一道中学生物理竞赛试题答案的商榷"[1]的质疑,并指出其错误根源.     

弹簧振子振动图像演示装置

为了清晰地展示弹簧振子的振动图像,自制了弹簧振子振动演示装置。该装置利用弹簧和小球作双弹簧振子,在小球上连接输液管,并用注射泵控制输液管中的液体流速,当弹簧振子振动时可以留下运动轨迹;实验采用有机玻璃板或白纸呈现运动轨迹,利用电动机控制并保证有机玻璃板或白纸做匀速运动。通过以上改进可获得弹簧振子振动时的位移随时间变化的函数图线.     

光电门技术在重力加速度测量中的应用

根据简谐振动的特点，构建出一个简易的弹簧振子简谐振动实验装置，利用光电门技术测量弹簧振子做简谐振动的周期，同时结合最小二乘法处理实验数据，计算出重力加速度.研究发现利用该装置测量的重力加速度，结果准确度高，稳定性好，易于推广.     

利用手机加速度传感器探究竖直方向弹簧振子运动

研究开发了基于手机加速度传感器的竖直方向弹簧振子实验.使手机随着弹簧振子上下振动,利用手机加速度传感器软件得到弹簧振子做简谐振动以及阻尼振动的加速度变化图像.通过分析简谐振动加速度变化图象得出弹簧劲度系数、重力加速度;通过分析阻尼振动加速度变化图像得出弹簧振子做阻尼振动的加速度方程.     

用光电计时器做简谐运动演示实验

利用光电计时器记录弹簧振子经过已知点的运动时间,由实验数据画出振子的位移-时间图像,即得到简谐运动的图像,并应用该原理制作了演示简谐运动图像的装置.     

等效法处理竖直方向的弹簧振子

从力、运动、能量三个角度,证明竖直方向上的弹簧振子和基本弹簧振子模型的等效性;举例说明把竖直方向的弹簧振子可等效为基本模型,在列方程式求解未知量时更简洁方便.     

用“光具座”组装简易弹簧振子

"光具座"在高中用途太少,放着浪费.采用通用技术设计理念,拓宽光具座用途,用其组装的"单弹簧振子"和"双弹簧振子",能节省经费,满足教学要求,还能启发学生的创新意识,培养技术与学科结合能力,提高综合技术素养.     

改进DIS实验系统中的“弹簧振子的振动图像”实验

对DIS实验系统中的"弹簧振子的振动图像"实验中存在的不足进行了改进,实验引入气垫导轨,减少了外界对弹簧振子的影响,得到了较为理想的弹簧振子的振动图像,并提高了原实验的精度和趣味性.     

利用智能手机测量弹簧劲度系数与重力加速度

利用智能手机中多种传感器进行竖直方向弹簧振子实验.在振子上安装自制光源或弱小轻磁铁,将手机水平放置在弹簧振子正下方,利用手机光线传感器软件或磁传感器软件得到弹簧振子做简谐运动时手机所在位置的光强或磁场强度变化图像.通过分析简谐运动光强或磁场强度变化图像可分别得出弹簧的劲度系数与当地重力加速度.     

关于弹簧振子固有频率的进一步讨论

近年来,国内外的一些研究生入学试题中,常见的一个题目是,在不能忽略弹簧质量的前题下计算弹簧振子的固有频率。这个问题本质上牵涉到弹性介质中波的传播问题,比较复杂.但是,在某些简化假设下,可以用计算固有频率的能量法──雷利法[1]来近似求解,并证明在此情况下弹簧振子的固有(圆)频率为[2]:式中k为弹簧的倔强系数,m为弹簧的质量,M为振动物体的质量. 现在,我们证明(1)式只是精确解在一定程度下的近似,同时讨论(1)式的应用条件和因而引起的误差,以便对(1)式有个较深入的理解. 我们仍然需要作一些简化处理,即把弹簧简化为一根均匀的弹性杆…     

基于计算机实测技术的双自由度振动规律验证

由2个劲度系数相同的轻质弹簧与2个质量相同的弹簧振子在竖直方向耦合组成双自由度振动系统.利用计算机实测技术记录了弹簧振子在竖直方向的运动规律,实验值与理论值吻合很好.     

弹簧的振动

本文给出了考虑弹簧质量时弹簧振子的一般运动规律,推出振子的振动频率公式以及超越方程xtanx=c的解的渐近表示.     

用跃变旋转矢量研究滑动摩擦空气阻尼弹簧振子

运用跃变旋转矢量法,即通过旋转矢量的起点、长度和相位的变化规律对受到空气弱阻尼作用和滑动摩擦力作用的弹簧振子的振动进行了研究.讨论了在滑动摩擦力作用下空气阻尼为临界阻尼和欠阻尼情况下的弹簧振子的运动,根据阻尼和初值情况得出不同的振动曲线.并对弹簧振子4种相图和相图旋转矢量进行了比较.     

对称非线性弹簧振子的振动周期的级数解

用积分法求出了对称非线性水平弹簧振子的振动周期的级数解,并对所得结果进行讨论,得到了线形弹簧振子的振动周期以及x~3振荡器的振荡周期.