简谐振动实验中相关物理量间的关系与能量守恒的研究

介绍了如何较为精确地在气垫导轨上测量滑块做简谐振动时的速度、周期、弹簧的等效质量和劲度系数等物理量。利用焦利氏秤对实验中的三对弹簧进行测量,通过逐差法计算得出弹簧的等效质量和劲度系数,其结果和气垫导轨实验所得结论符合较好。在此基础上,对实验中物理量之间的关系进行定量研究,得到周期与振幅无关、周期的平方与滑块的配重块质量呈线性关系。分析了气垫导轨测量速度产生误差的原因,在对测得的速度进行修正后,通过多组实验验证了简谐振动过程中机械能是守恒的。利用Origin软件绘制曲线描述物理量之间的关系和能量变化趋势,生动形象地展示了实验中存在的规律,有利于学生更好地理解实验结论,对实验教学效果有一定的促进作用。