弹簧振子周期公式的实验确定及其教学研究

众所周知,弹簧振子周期公式在普通物理学中是用数学的方法推导出来的。如何用普物实验的方法来确定该公式呢？本文将主要论述如何用普物实验的方法来确定弹簧振子周期公式。并计算、分析其与理论公式间的误差,且阐明该实验对于大学一年级学生的学习重要性。     

弹簧振子周期公式的实验确定及其教学研究

众所周知,弹簧振子周期公式在普通物理学中是用数学的方法推导出来的。如何用普物实验的方法来确定该公式呢?本将主要论述如何用普物实验的方法来确定弹簧振子周期公式。并计算、分析其与理论公式间的误差,且阐明该实验对于大学一年级学生的学习重要性。     

用集成霍尔传感器测弹簧振子振动周期

利用霍尔传感器与简谐振动实验仪测量弹簧振子振动周期，并对弹簧组有效质量进行运算，可代替传统的用气垫导轨等装置做“弹簧振子周期公式的实验总结”实验，改进了传统的实验装置和方法，减少了气源、导轨产生的噪音，操作简单，测量准确，同时使学生通过实验掌握传感器在自动测量和自动控制中的作用，有更多的时间对实验的观察和规律的理解。     

弹簧振子周期经验公式的研究

通过对弹簧的有效质量的分析，提出了有效质量在弹簧振子周期经验公式研究中是不可忽略的。并对现用实验讲义《物理实验简明教程》中的该实验进行了改进，从而提高了实验精度。     

关于简谐振动周期公式的教学

根据物理是以实验为基础的特点,从培养学生探索、分析物理问题的能力出发,关于简谐振动的周期公式的教学.我们不是象课本上那样直接给出公式,而是在实验的基础上,通过对实验的分析总结得出的. 我们的具体作法是指导学生,利用不同的弹簧,挂上勾码,组成不同的沿竖直方向振动的弹簧振子,进行研究简谐振动的周期     

弹簧振子运动规律的总结

在普通物理实验中大都测量物理常数，实验内容基本属于对物理学定律进行检验。然而，实验不仅可以验证物理规律的正确性，而且还可以通过实验总结归纳，得到物体的运动规律。该文利用焦利秤研究弹簧振子，通过观察弹簧振子的运动，找到弹簧振子周期与其它物理量之间的数量关系，从而总结出弹簧振子的运动规律。     

对单摆和弹簧振子周期定性与半定量的解释

高中物理中不作定量推导单摆和弹簧振子的周期公式,影响了学生对周期公式的理解.本文利用定性和半定量方法,结合牛顿定律和匀变速直线运动规律,对单摆和弹簧振子的周期进行了定性与半定量的解释,有助于学生对这两个周期公式的深刻理解,同时也为利用定性与半定量方法思考其他物理现象提供了一个例子,有助于学生物理素养的培养.     

利用"仿真实验计算器"进行科学探究的新模式尝试——探究弹簧振子周期表达式例析

1新型探究模式的设计缘由学习《机械振动》后,学生了解了单摆和弹簧振子是简谐运动的两重要特例,学习了单摆周期的计算公式,知道单摆周期只与摆长有关而与摆球质量无关。那弹簧振子周期又与哪些量有关呢?用传统物理实验方法做,实验结果往往和物理理论不相符,甚至出现试验数据相反的情况。构     

"简谐运动图像"演示实验的改进

演示实验应突出课堂教学的直观效果。高中物理新教材用水平弹簧振子替代以前的砂摆来演示简谐运动的图像,但在教学中发现,它仍存在一些不足:一是描绘图线的笔和振子会受到纸和金属杆较大摩擦,不便描绘图像;二是课堂演示时绝大多数学生既不能直接观察到图像的形成过程,又不易直接看到图像。为此,笔者设计了一个较好的实验方案,对原实验进行了改进,现介绍如下。1实验器材幼儿用磁性画写板(带磁性笔);废旧铁锁(或金属块);轻软弹簧;支架等。2实验装置将弹簧、铁锁做成弹簧振子(把磁性笔头粘附在铁锁上)固定于支架上端;将画写板放入支架和振子之…     

“简谐运动图象”演示实验的改进

演示实验应突出课堂教学的直观效果 .高中物理新教材采用水平弹簧振子替代以前用砂摆来演示简谐运动的图象 ,但教学中仍发现存在一些不足 :一是描绘图线的笔和振子会受到纸和金属杆较大的摩擦阻力 ,不利于描绘图象 ;二是课堂演示时绝大多数学生既不能直接观察到图象的形成过程 ,又不易直接看到所得图象 .为此 ,笔者设计了一个较好的实验方案对原实验进行了改进 ,现介绍如下 :一、实验器材幼儿用磁性画写板 (带磁性笔 ) ,废旧铁锁 (或稍重金属块 ) ,轻软弹簧、支架等 .二、实验装置将弹簧、铁锁做成弹簧振子 (把磁性笔头粘附在铁锁上 )并固定…     

感生脉冲电信号计时法在弹簧振子实验中的应用

为了能够便于观察弹簧振子的振动周期与振子的阻尼衰减,设计了感生脉冲信号计时装置。该装置巧妙地利用了法拉弟电磁感应定律:当具有磁性的弹簧振子靠近或远离闭合线圈时,由于磁通量的变化,会在线圈中产生感生脉冲电信号。借助计算机声卡与虚拟软件采集该脉冲电信号。分析该信号的间隔数即可获得弹簧振子的振动周期,研究振幅随时间的变化可获得弹簧振子的振动方程。该实验丰富了弹簧振子的运动图像,给学生提供了感观上的认识。     

研究性试题一例

影响弹簧振子周期的因素可能有:振幅、振子质量、弹簧的劲度系数.为了探索振子的周期T和振幅A、振子的质量m、弹簧的劲度系数k之间的关系,某同学设计了如图所示的实验装置,其中P是光滑水平面,k是轻质弹簧的劲度系数,N是质量为M的带     

自制激光传感器测量振动物体的频率

高中物理课本,在“用单摆测重力加速度”的实验中,利用停表计时,靠人工数数的方法测量单摆的周期,显然这种方法有很大的局限性,对于振动很快的物体（如弹簧振子）就无法数准振动次数了．而用该装置对于几百kHz以上的振动频率也能轻易地测出．使用该装置也可让学生探究弹簧振子的周期公式T=2π√m/k．     

简谐运动周期探究指导

人教版普通高级中学教科书(试验修订本·必修)第一册“机械振动”一章,通过对典型的弹簧振子这个理想模型的分析,得出简谐运动的受力特征和运动特征,但对简谐运动的周期未作探究,给出的仅仅是单摆周期公式,而且又只是在定性演示基础上的定量“介绍”,缺乏严谨的理论和实验论证。那么怎样就弹簧振子这个基本模型,指导学生对其周期公式进行探究,进而推演单摆及其它类型的简谐运动的周期,这一问题不仅反映了开发与创生课程的必要性,为“创造性的使用教材”提供一个生动的例证,而且,教师指导下的探究活动能让学生亲历探究的过程,领会探究的培养精神、实践能力、创新意识。学生对周期的探究可从以下方面予以指导。     

用仿真实验研究简谐运动周期

在研究简谐运动周期的实验中 ,由于摩擦阻力的存在对实验结果产生了较大的影响 .虽然可利用各种方法减少摩擦阻力 ,但不可能使摩擦阻力为零 .而且 ,在实验过程中 ,研究周期与弹簧劲度系数之间的关系时 ,要任意改变弹簧的劲度系数有较大的困难 .利用计算机设计理想的弹簧振子 ,可以方便地研究简谐运动的周期与振动小球、弹簧劲度系数之间的关系 .本文将介绍利用 Flash5 .0软件制作仿真交互理想弹簧振子 ;利用制作的仿真交互理想弹簧振子 ,测定振动小球、弹簧劲度系数不同时简谐运动的周期值 ;利用 Ex-cel2 0 0 0对“实验”所测数据进行分析…     

《单摆》说课稿

一、教材分析（一）教材的地位和作用本节课选自中专工科通用教材（黄伟民主编）《物理》（上册）第七章《机械振动和机械波》中的第二节。本章内容是物理学最重要的部分之一。教材第一节主要讲了机械振动产生的条件以及振幅、周期、频率等概念。同时,通过对弹簧振子的研究,交待了简谐振动的意义和特征,简谐振动的动力学公式ｆ＝－ｋｘ和周期公式。本节课中,教材以单摆的小振动（摆角θ≤５°）作为简谐振动的特例进行分析研究,不仅可以使学生对简谐振动有更深人的认识,而且还可以导出有实际意义的周期公式。另外,由于单摆演示方便,…     

“研究弹簧振子的周期”实验教学的设计

在最新颁布的《全日制普通高级中学物理教学大纲 (试验修订版 )》中 ,明确提出了落实课题研究的教学任务 ,并将探索性物理实验列为课题研究的重要类型 .本文以“研究弹簧振子的周期”实验为例 ,探讨探索性实验教学的一般模式和优化实验教学的有效途径 ,培养学生独立思考的习惯、求真的科学态度和团结协作精神 ,激发学生的创新意识 ,培养学生实践、思维和综合运用所学知识的能力 .我们将实验分为三个阶段进行 ,各个阶段的教学设想、内容、方法等分述如下 :【提出课题 ,设计方案】(如下页表所示 )【实施方案 ,探求规律】在这个阶段 ,学生操作、摸索、分析、探求 ,教师尽可能地放手让他们自己完成 .当然 ,在整个实验过程中 ,教师的引导、启发、点拨作用也是不容忽视的 ,必须使学生做到以下几点 .一、明确实验目的和主要内容学生实验前 ,教师应该通过检查、提问等方式 ,使学生明确本实验的三部分内容 :1 .研究周期与振幅的关系2 .研究周期与振子质量的关系3 .研究周期与弹簧的劲度系数的关系二、实验操作规范 ,实验测量正确学生的实验操作和测量 ,直接关系到实验的成功与否 ,而且仪器的规范使用、测量的合理科学是培养学生严谨的作风、求...     

关于《关于简谐振动周期的讨论》的讨论

《物理教师》1982年第4期《关于简谐振动周期的讨论》一文,作者首先从公式T=2π(m/k)~(1/2)出发,阐述了这样一个基本观点:“应用公式T=2π(m/k)~(1/2)来计算弹簧振子周期时”,由于k和m“皆是系统内在的固有因素,所以它的振动周期不因外界条件的变化而变化”即使“当它置于非惯性系中,它的振动周期依然不变。”笔者认为,上述结论是不全面的,在非惯性系中弹簧振予的周期可能不变,也可能变,不是在所有情况下都“依然不变”。试看如图所示的例题:     

也谈弹簧质量对弹簧振子振动周期的影响

某杂志中有关《非轻质弹簧问题的分析》一文推得“一质量为m的弹簧与物体M（视为质点）组成的一个‘弹簧振子’，弹簧振子的振动周期为T=2xM＋m/2/k”的结论，     

弹簧振子的数字化实验

运用传感器及相关软件,通过计算机对弹簧振子的运动方程、速度、力等物理量进行描述,对弹簧振子的能量守恒等进行了验证。这体现了数字化技术在大学物理实验数据采集与数据处理中的优越性。