在气轨上对弹簧振子周期公式作实验总结应注意的一个问题

在普通物理教学参考书中,多是以弹簧振子为例,说明物体作简谐振动的周期公式T=2π√(m/k)。在论及时,是把弹簧看作理想的,即其质量可以不计,或者其质量与物体质量相比可以略去不计的简化情况下导出的。当用气垫导轨对弹簧振子的周期公式进行实验总结时,弹簧的质量与滑块的质量相比,     

用气垫导轨演示弹簧振子的简谐振动的方法

用现在中学配备的J2125型、J2125—1型和J2125—2型气垫导轨,来演示弹簧振子的简谐振动规律和验证其周期公式,均能获得较好的效果。兹将实验方法介绍于下,供参考. 一、演示弹簧振子的简谐振动首先把导轨调成水平,将一个滑块放在导轨的中部,在滑块的两端各挂上一个弹簧,弹簧的另一端分别固定在导轨的两端,见图1(甲).     

利用阻尼振动测量气垫导轨阻尼系数的新思路

利用气垫导轨上两根弹簧连接滑块做阻尼振动的模型,通过求解阻尼振动方程推算得到了滑块运动的最大速度衰减式,从而求得气垫导轨的阻尼系数.此外,从品质因数的角度推算阻尼系数的计算式,在阻尼很小时,该方法可视为最大速度衰减法的近似.通过气垫导轨阻尼振动实验,测量振幅、周期和光电门遮光时间等物理量,利用最大速度衰减和品质因数法得出阻尼系数的值非常接近.进一步对做阻尼振动的滑块拍摄视频,通过慢放视频得到其振动过程中振幅的衰减值,利用最大振幅衰减法计算出阻尼系数,所得结果与上述两种方法的数值符合较好,从另一个角度证明了本文提出的最大速度衰减法和品质因数法测阻尼系数的可靠性,该类方法在实验中易于操作、实践性强、所得结论可靠,为气垫导轨阻尼系数的测量提供了一种新的思路.     

用气轨系统与Spss标定物体的惯性质量

通过对气轨系统的改进与调试,用气垫导轨测量物体做简谐振动的周期,由实验原理及其不确定度的分析,结合测量数据,应用Spss软件分析给出周期的平方与其惯性质量的定标曲线,验证了物体在气垫导轨上做简谐振动周期的平方与其惯性质量存在线性关系,进一步验证了物体的惯性质量与其引力质量相等的关系.     

气轨上简谐振动测弹簧劲度系数

在研究气轨上的简谐振动时,考虑到粘滞阻力,从理论上推导出弹簧劲度系数的公式。得到一种较精确的测量弹簧劲度系数的实验方法。     

弹簧振子运动周期公式的研究及学生实验的开设

弹簧振子运动周期公式的研究及学生实验的开设李德洪（四川省邮电学校６１００６７）在简谐振动的理论教学中，教材以弹簧振子为例．在简要地介绍了弹簧振子的运动情况后，对弹簧振子运动的周期定量的给出了公式和简要地论述了周期与质量、倔强系数、振幅等物理量的关系．...     

气垫弹簧振子简谐振动正弦曲线合成演绘仪

针对传统简谐振动图像演示仪存在的不足,气垫弹簧振子简谐振动正弦曲线合成演绘仪利用气垫导轨,在弹簧振子上安装一强激光器,在气垫导轨的前端安放一热转印卷纸的走纸机构,当弹簧振子在气垫导轨上作简谐振动时激光器跟随振子一起运动,强激光打在匀速向上运动的卷纸上,两运动一合成得到简谐振动正弦曲线图像。仪器结构简单,操作方便,学生能很好理解简谐振动曲线的形成过程,演示效果好。     

条形挡光片测速的误差分析及修正方法

在利用气垫导轨装置及配件进行的各类实验中,速度作为一个基本的待测量,其准确测量有着重要的意义.通常利用MUJ-6B通用计数器记录不同类型挡光片经过光电门的遮光时间,用游标卡尺测得遮光距离从而得到速度值.本文从光电计时原理分析了使用U形挡光片、计时方式2不会出现系统误差,而使用条形挡光片、计时方式1会出现较大系统误差的原因.我们进一步利用气垫导轨上两弹簧连接滑块做简谐振动模型的理论公式推导出条形挡光片遮光时被光电门"吞掉"的宽度,进而得到了速度的修正公式.此外,通过气垫导轨上的动量守恒实验从另外一个角度验证了速度修正方法的正确性.     

利用多普勒效应实验仪器研究垂直简谐振动测量方法的改进

利用多普勒效应实验仪器测量垂直简谐振动的周期和频率实验中,对传统测量方法进行了改进,测量接收器悬挂弹簧后再加挂砝码时的弹簧的伸长量.采用2种方法进行实验,测量结果表明改进后的方法误差更小、更精确.     

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.     

物理奥林匹克竞赛实验专题

第 7期试题解答注意 ,这里切不可将重力加速度当成常量 .相反 ,它是一个待测的物理量 .由于地球表面物体 (质量为 m)所受的重力近似等于它与地球之间的引力mg=Gm MR2式中 G为万有引力常量 ,M为地球质量 ,R为所要测定的距离 .显然 ,重力加速度 g不能视为常量 ,而是要通过测量予以确定 .质量为零的弹簧在砝码作用下沿竖直方向作简谐振动的公式为T=2 π mk式中 k为弹簧的劲度系数 .改变砝码质量 ,并测量振动周期 ,通过 T2 -m图的斜率可以求出 k.由胡克定律可得f =mg=kx式中 x为弹簧在砝码作用下的位移 .改变砝码质量并测量相应的位移 ,因 k…     

用改装数字毫秒计研究气垫导轨上的振动

实验仪器: QG 150-79型气垫导轨、SSM-5G型数字毫秒计,并配用自制分频器. 将弹簧按图一与滑块相联,就构成了气轨上的谐振系统.谐振周期的表达式是M是滑块的质量,m是两弹簧的质量之和,K1、K2分别是两弹簧的劲度系数. 在滑块两侧附着阻尼磁块,就可以得到阻尼振动系统.阻尼振动振幅表达式是阻尼系数表达式是阻尼振动周期表达式是 目前各大专院校测量机械振动的周期,一般采用手动计时,多周期测量.这种方法不能用于研究阻尼振动.其原因有二:一是阻尼振动振幅不断变化,周期也不是想象的那样固定不变.多周期测量的结果,只能是许多不同周期的平…     

弹簧振子测量重力加速度的一种改进方案

以取消测量负载质量和弹簧劲度系数的理论优化作为出发点，结合弹簧振子模型以及arduino的超声波位移传感器模块，通过绘制负载振动波形图间接测量各地重力加速度的大小，并在此基础上进一步研究简谐振动的运动规律.     

气垫导轨上弹簧振子阻尼振动的数字化实验研究

对传统的气垫导轨上弹簧振子的简谐运动和阻尼振动的实验进行改进,同时利用DISLab位移传感器测量数据并结合MATLAB软件进行数据处理,能够方便精确地计算弹簧的弹性系数以及滑块与导轨间的阻尼常量,从而实现了物理实验的数字化。     

关于弹簧振子振动周期的讨论

本文讨论了在“简谐振动的研究”实验中，弹簧质量对振动周期的影响。推导出了弹簧的有效质量，得到与实验相符的振动周期公式。     

弹簧等效质量和劲度系数示波器测量法

介绍了利用圆柱状弹簧作为电路电感元件,把弹簧振动信息转变为电信号,通过数字存储示波器的扫描模式显示,记录弹簧在一段时间内的振动过程,从而可对振动系统的振动周期进行比较直观的测量,进而测出弹簧等效质量、弹簧劲度系数.     

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.     

水平方向简谐振动的DIS实验

针对教材中简谐振动的DIS探究实验的不足,对实验进行了改进.首先,用小车做弹簧振子,并利用滑轮连接砝码,以减小摩擦力,同时以静止时小车的状态为平衡态,以解决弹簧被压缩变形的问题,实验还通过DIS实验系统采集数据,由此可以得到各个物理量间的关系.     

一个没有必要的条件

本刊一九八四年第六期,发表了江苏省教学仪器公司李安福同志的“用气垫导轨演示弹簧振子的简谐振动的方法”一文,这篇文章详细讨论了用气垫导轨演示弹簧振子简谐振动的方法。无疑地,对每一位读者都有很大帮助和启发。但在文章的第一个问题里,谈到如何进行演示时,第一句话就说:“首先把导轨调成水平”。我认为这是一个没有必要的条件,我们不妨可以从导轨成水平状态和导轨与水平成一定角度两种情况分别进行讨论。     

利用Tracker研究气垫导轨上弹簧振子运动

文章利用Tracker软件的自动追踪功能,对气垫导轨上弹簧振子的运动进行分析,得到滑块运动的数据及图像。在考虑弹簧质量的情况下,利用Tracker软件捕捉到的数据,定量地分析不同时段系统的机械能,验证在短时间段内弹簧振子系统的机械能守恒。在系统长时间的运动过程中,考虑系统中的能量损失,在Tracker分析得到滑块运动的v-t图形的基础上使用软件自带的拟合功能,对长时间段内滑块运动图像进行函数拟合,进而分析计算出气垫导轨上弹簧振子做阻尼振动的阻尼系数。