測量彈簧振動周期的實驗裝置

⑴ 氣墊導軌實驗時調節導軌下面的螺釘,使氣墊導軌水平,在不增加其他儀器的情況下,如何判定調節到位

您好：【實驗題目】
氣墊導軌研究簡諧運動的規律
【實驗目的】
1．通過實驗方法驗證滑塊運動是簡諧運動。
2．通過實驗方法求兩彈簧的等效彈性系數和等效質量。
實驗裝置如圖所示。

說明：什麼是兩彈簧的等效彈性系數？

說明：什麼是兩彈簧的等效質量？

3.測定彈簧振動的振動周期。
4.驗證簡諧振動的振幅與周期無關。
5.驗證簡諧振動的周期與振子的質量的平方根成正比。
【實驗儀器】
氣墊導軌，滑塊，配重，光電計時器，擋光板，天平，兩根長彈簧，固定彈簧的支架。
【實驗要求】
1．設計方案（1）寫出實驗原理（推導周期公式及如何計算k和m0 ）。
由滑塊所受合力表達式證明滑塊運動是諧振動。
給出不計彈簧質量時的T。
給出考慮彈簧質量對運動周期的影響，引入等效質量時的T。
實驗中，改變滑塊質量5次，測相應周期。由此，如何計算k和m0 ？
（2）列出實驗步驟。
（3）畫出數據表格。
2．測量
3．進行數據處理並以小論文形式寫出實驗報告
（1）在報告中，要求有完整的實驗原理，實驗步驟，實驗數據，數據 處理和計算過程。
（2）明確給出實驗結論。
兩彈簧質量之和M= 10-3㎏ = N/m = 10-3㎏
i m
10-3㎏ 30T
s T2
s2 m0
10-3㎏ i m
10-3㎏ 20T
s T2
s2 m0
10-3㎏ K
N/m
1 4
2 5
3 6

4．數據處理時，可利用計演算法或作圖法計算k和m0的數值，並將m0與其理論值 M0=（1/3）M（ M為兩彈簧質量之和）比較, 計算其相對誤差 。
究竟選取哪種數據處理方法自定．書中提示了用計演算法求k和 m0的方法。若採用，應理解並具體化

⑵ 自振法和共振法的實驗過程

自振法和共振法是兩種常用的物理實驗方法，它們通常用於測量物理系統的特性，例如彈簧振子、電路中的諧振電路等。

• 自振法實驗過程：
  （1）實驗器材准備：自振法通常需要一個彈簧振子和一些小質量，如砝碼或金屬小球，還需要一個計時器、一個測量長度的尺子等。
  （2）實驗步驟：
  ① 將彈簧振子垂直懸掛，並調整彈簧的長度和質量，使得彈簧振子能夠振動。
  ② 將小質量掛在彈簧振子下方，使其成為質量-彈簧系統。
  ③ 給質量一個小幅度的初速度，使其開始振動。
  ④ 記錄振動的周期，即質量-彈簧系統完成一次完整振動所需要的時間。
  ⑤ 重復步驟③和④，改變小質量的質量和振動初速度，以獲得一系列的周期數據。
  ⑥ 根據周期數據，計算出彈簧振子的諧振頻率和振動周期，並繪制出頻率-周期圖。

• 共振法實驗過程：
  （1）實驗器材准備：共振法通常需要一個諧振電路、一個信號源、一個示波器等器材。
  （2）實驗步驟：
  ① 將信號源與諧振電路連接，調整信號源的頻率，使其與諧振電路的諧振頻率相同。
  ② 連接示波器，將示波器探頭連接到諧振電路的輸出埠。
  ③ 開始調整信號源的輸出幅度，以尋找諧振電路的共振點。在共振點處，諧振電路的輸出幅度會達到最大值。
  ④ 記錄共振點處的頻率和幅度。
  ⑤ 重復步驟③和④，改變信號源的頻率，以獲得一系列的頻率-幅度數據。
  ⑥ 根據頻率-幅度數據，計算出諧振電路的諧振頻率和品質因數，並繪制出頻率-幅度圖。

⑶ 彈簧振子周期性簡諧振動，周期T怎麼測

彈簧振子周期性簡諧振動，周期T可以用秒錶測出來，彈簧彈性系數k。m＝kT²/4π²。

勁度系數，即倔強系數（彈性系數）。它描述單位形變數時所產生彈力的大小。k值大，說明形變單位長度需要的力大，或者說彈簧「韌」。勁度系數又稱剛度系數或者倔強系數。勁度系數在數值上等於彈簧伸長（或縮短）單位長度時的彈力。

在彈性限度內，彈簧的彈力可由F=kX,x為彈簧的伸長的長度；k為勁度系數，表示彈簧的一種屬性，它的數值與彈簧的材料，彈簧絲的粗細，彈簧圈的直徑，單位長度的匝數及彈簧的原長有關。在其他條件一定時彈簧越長，單位長度的匝數越多，k值越小。k還與溫度有關，其他條件一定時，溫度越低k越