研究弹簧振子的周期和振子质量的关系

1　课题简介利用弹簧振子实验 ,获得一组振动周期和振子质量的数据 ,利用ＭＡＴＬＡＢ软件处理这些数据 ,发现弹簧振子振动周期和振子质量的数学关系。2　问题提出图 1　　许多车辆在车轴上都装有减振弹簧 ,如火车和汽车的车厢 ,它们可以被看作为弹簧振子。如图 1 ,把轻螺旋弹簧上端固定 ,下端挂一砝码 ,就组成了弹簧振子。当砝码自然平衡后 ,把它稍向下拉 ,松手 ,砝码就在竖直方向上振动起来。砝码的质量ｍ被称为弹簧振子的质量 ;砝码的振动周期Ｔ被称为弹簧振子的周期 ,弹簧振子的周期和质量之间存在什么定量关系呢 ?3　制定方案图 2　实…     

研究弹簧振子的周期和劲度系数的关系

本文利用弹簧振子实验 ,获得一组振动周期和劲度系数的数据 ,利用ＭＡＴＬＡＢ软件处理这些数据 ,发现了弹簧振子振动周期和劲度系数的数学关系。1　问题提出上期文章介绍了弹簧振子的周期和质量之间关系的研究 ,得到了“周期与质量的平方根成正比”的结论。但对比不同实验组的研究结论 ,发现得到的关系式形式相同 ,但系数有差异 ,有些差异十分明显。原来有些组使用的弹簧不同 ,这说明弹簧振子的周期还与弹簧本身有关 ,我们很自然想到弹簧的劲度系数。弹簧振子的周期和劲度系数之间存在怎样的定量关系呢 ?2　制定方案图 1　实验装置示意图　…     

弹簧质量对振子运动的影响

通过求解弹簧中纵波的波动方程,讨论了弹簧质量对振子的振动频率及弹簧劲度系数的影响.     

研究弹簧振子的周期公式

研究了影响弹簧振子周期的两个因素，分析了提高实验精度的关键，探讨了物理实验专题教学的基本策略。     

弹簧振子与匀速圆周运动同步演示装置

匀速圆周运动的投影是简谐运动,弹簧振子的振动也是简谐运动,只要让这两个简谐运动的振幅、周期相同,控制好弹簧振子的起振时刻,匀速圆周运动和弹簧振子的振动是可以同步的。当学生看到两个如此不同的运动竟能这样美妙和谐一致,其震撼力是一般物理现象无法比拟的。根     

怎样验证简谐振动周期的公式

简谐振动的周期公式为:T=2π(m/k)~(1/2)T为振动周期,m为振子的质量,k为弹簧的倔强系数.实践证明,用气垫导轨来进行这一验证,效果较好.使用器材:J 2125—2型气垫导轨(J 2126—1型小型气源)、倔强系数为k′_1和k′_2的弹簧(各两支)、配重金属块(数块)、秒表、天平、直尺等.实验装置:将气垫导轨水平放置在实验桌上,在滑块的两端各系一根弹簧,两根弹     

弹簧系统振动周期的研究

本文就弹簧质量对振动周期的影响，以及在非惯性系，连接体，振子纯滚动情况下弹簧系统振动周期的确定，作了全面的讨论，并给出明确的结论。     

用示波器显示气垫弹簧振子的运动图象

弹簧振子的振动是机械振动 ,要用示波器显示其振动的规律 ,关键是如何将机械振动的位移转换成电信号。笔者经过多次试验 ,设计了一种方法 ,取材方便 ,演示效果良好。1.实验设计思路在实验中 ,有时需要调节负载两端的电压 ,这时往往接成如图 1所示的分压电路。改变滑臂的位置 ,在RL 两端就可得到不同的电压。设想若滑臂按某一规律运动 ,例如按简谐振动的规律运动 ,那么在 RL 两端就可得到按简谐振动规律变化的电压。如果这时把滑臂图 1　分压电路看作弹簧振子 ,电压表换成示波器 ,就可用示波器显示弹簧振子的振动曲线。2 .实验装置实验装置…     

皮唧配储气瓶是气垫式弹簧振子的较好气源

高二物理《教师教学用书》第30页的实验指导中，建议将简谐运动中的理想实验“弹簧振子的振动”，改用图1所示的短轨道气垫式弹簧振子去做。 经我校现有18个高二教学班演示的结果证实，用气垫式弹簧振子做该实验很成功。不过刚开始对照仪器说明书试做时，不那么顺利。其原因是用皮唧作气源，只能多次踏压，断续供气。而该实验必须用一定流量的持续气流才能使“气垫”稳定、振子悬浮而左右多次振动。     

“单摆周期”实验教学设计

单摆是高中物理教学中的一个重要实验,它揭示了一个重要规律———单摆的等时性原理,即在摆角很小(小于10°),忽略空气阻力对摆球运动影响的情况下,单摆的振动周期跟振幅(A)、摆球的质量(m)无关,只与摆长(l)及摆球所处位置的重力加速度(g)有关。单摆的周期公式为:T=2πlg。课本上安排了改变单摆的摆长对单摆周期影响的实验,取摆长不同的单摆,让学生观察、感受单摆振动快慢的变化,并分别测出它们的周期。实验表明:摆长变长,周期变大;摆长变短,周期变小。至于加速度g的变化对单摆周期的影响,课本上未做这方面的实验安排。为了让学生更形象直…     

弹簧振子在定常摩擦阻力作用下的振动图象

给出弹簧振子在定常摩擦阻力作用下的振动微分方程,通过分段求解,归纳出各个阶段的解的一般形式.根据振幅衰减规律及振动能够维持的半周期数,用Qbasic编程做出弹簧振子在定常摩擦阻力作用下的振动图象.     

弹簧振子

弹簧振子是讲授高中物理《振动和波》时使用的演示仪器。根据大纲、教材和教学的要求,该仪器必须具备以下几项功能: 1.演示机械振动 在这个演示中,要引导学生正确地建立如下几个概念:     

弹簧振子在定常摩擦阻力作用下的振动图像

给出弹簧振子在定常摩擦阻力作用下的振动微分方程 ,通过分段求解 ,归纳出各个阶段的解的一般形式 .根据振幅衰减规律及振动能够维持的半周期数 ,用Qbasic编程做出弹簧振子在定常摩擦阻力作用下的振动图像     

弹簧振子的运动特征与其所放置的位置有无关系

水平放置的弹簧振子的振动是简谐运动，如果不考虑摩擦和空气阻力，那么振动系统的机械能守恒。即在简谐运动过程中的任一时刻，动能与势能可以互相转化，它们之和是一个不变的常数，这是大家熟知的结论。那么，弹簧振子的这一运动特征与其所放置的位置有无关系？也就是说，对于竖直吊起的弹簧振子，或者是放在无摩擦的斜面上的弹簧振子，其振动是不是简谐运动？运动过程中的任一时刻，动能与势能之和是否仍然是一个不变的常数？对此，很多学生难以给出正确结论。     

基于DISLab的对弹性片振动周期影响因素的改进探究

在弹性片上吸附小磁铁块后使之振动,分别使用磁传感器和微电流传感器获得弹性片振动的相关图像,并从图像上得到弹性片的振动周期,进而分析得出弹性片的质量和长度与其振动周期的关系。     

探究实验在物理课堂中的真实应用——《单摆周期公式》启发式教学设计

通过实验探究了解影响单摆周期的因素,掌握周期公式并能分析日常生活中的问题。     

用弹簧振子测定重力加速度的理论分析

用弹簧振子测定重力加速度,可避免单摆实验摆动轨迹不在同一平面内,且振幅和摆角的确定不是很精确的问题,同时对悬挂物的形状和密度也没有太高的要求,具有原理、步骤简单,对实验设备要求低的优点.     

研究单摆的振动周期

单摆的振动周期受多因素影响，主要有摆长和摆角。本文提供了利用实验和计算机处理的方法，发现振动周期和这些因素的关系。     

兰杰文振子的结构动力学有限元模型

以圆柱形纵弯复合模态兰杰文振子为例,在MATLAB环境下建立结构动力学有限元模型.建模选择三维六面体等参数单元作为单元类型,建立单元刚度矩阵和质量矩阵,将单元刚度矩阵和单元质量矩阵分别组装成总刚度矩阵和总质量矩阵,建立振子的振动方程,在MATLAB环境下编制计算程序,求解其模态,从振子的模态中识别出所需的工作模态,即一阶纵振模态和二阶弯振模态.最后用ANSYS软件对所建立的模型进行验算,模态频率的误差不超过3%.本研究的理论和方法适合于任何圆柱形兰杰文振子,为该类振子的优化设计和性能仿真等提供了前提条件.     

巧用升降台

初二物理教材中的阿基米德定律实验,应用阿基米德定律实验器进行实验,会有以下三个问题:1.将实心体浸入水里的过程中,须调节弹簧、金属筒、实心体的高度,导致弹簧振动许久方能静止,并波及液面振动,造在溢水杯排水量大于实心体的体积,产生误差。2.将溢水杯溢出的水倒入金属筒时,由于弹簧伸长长度大,而溢水杯深度有限,安心体容易触及杯底,阻碍弹簧自由伸长,也会产生误差。3.难以验证实心体只有一部分浸入水里时所受浮力是否仍等于它排开的水重。如果将升降台应用于该实验中,以上问题便迎刃而解。实验方法如下。(1)选用较高的物理支架,升降台放…