测量弹簧振动周期的实验装置

⑴ 气垫导轨实验时调节导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情况下,如何判定调节到位

您好：【实验题目】
气垫导轨研究简谐运动的规律
【实验目的】
1．通过实验方法验证滑块运动是简谐运动。
2．通过实验方法求两弹簧的等效弹性系数和等效质量。
实验装置如图所示。

说明：什么是两弹簧的等效弹性系数？

说明：什么是两弹簧的等效质量？

3.测定弹簧振动的振动周期。
4.验证简谐振动的振幅与周期无关。
5.验证简谐振动的周期与振子的质量的平方根成正比。
【实验仪器】
气垫导轨，滑块，配重，光电计时器，挡光板，天平，两根长弹簧，固定弹簧的支架。
【实验要求】
1．设计方案（1）写出实验原理（推导周期公式及如何计算k和m0 ）。
由滑块所受合力表达式证明滑块运动是谐振动。
给出不计弹簧质量时的T。
给出考虑弹簧质量对运动周期的影响，引入等效质量时的T。
实验中，改变滑块质量5次，测相应周期。由此，如何计算k和m0 ？
（2）列出实验步骤。
（3）画出数据表格。
2．测量
3．进行数据处理并以小论文形式写出实验报告
（1）在报告中，要求有完整的实验原理，实验步骤，实验数据，数据 处理和计算过程。
（2）明确给出实验结论。
两弹簧质量之和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．数据处理时，可利用计算法或作图法计算k和m0的数值，并将m0与其理论值 M0=（1/3）M（ M为两弹簧质量之和）比较, 计算其相对误差 。
究竟选取哪种数据处理方法自定．书中提示了用计算法求k和 m0的方法。若采用，应理解并具体化

⑵ 自振法和共振法的实验过程

自振法和共振法是两种常用的物理实验方法，它们通常用于测量物理系统的特性，例如弹簧振子、电路中的谐振电路等。

• 自振法实验过程：
  （1）实验器材准备：自振法通常需要一个弹簧振子和一些小质量，如砝码或金属小球，还需要一个计时器、一个测量长度的尺子等。
  （2）实验步骤：
  ① 将弹簧振子垂直悬挂，并调整弹簧的长度和质量，使得弹簧振子能够振动。
  ② 将小质量挂在弹簧振子下方，使其成为质量-弹簧系统。
  ③ 给质量一个小幅度的初速度，使其开始振动。
  ④ 记录振动的周期，即质量-弹簧系统完成一次完整振动所需要的时间。
  ⑤ 重复步骤③和④，改变小质量的质量和振动初速度，以获得一系列的周期数据。
  ⑥ 根据周期数据，计算出弹簧振子的谐振频率和振动周期，并绘制出频率-周期图。

• 共振法实验过程：
  （1）实验器材准备：共振法通常需要一个谐振电路、一个信号源、一个示波器等器材。
  （2）实验步骤：
  ① 将信号源与谐振电路连接，调整信号源的频率，使其与谐振电路的谐振频率相同。
  ② 连接示波器，将示波器探头连接到谐振电路的输出端口。
  ③ 开始调整信号源的输出幅度，以寻找谐振电路的共振点。在共振点处，谐振电路的输出幅度会达到最大值。
  ④ 记录共振点处的频率和幅度。
  ⑤ 重复步骤③和④，改变信号源的频率，以获得一系列的频率-幅度数据。
  ⑥ 根据频率-幅度数据，计算出谐振电路的谐振频率和品质因数，并绘制出频率-幅度图。

⑶ 弹簧振子周期性简谐振动，周期T怎么测

弹簧振子周期性简谐振动，周期T可以用秒表测出来，弹簧弹性系数k。m＝kT²/4π²。

劲度系数，即倔强系数（弹性系数）。它描述单位形变量时所产生弹力的大小。k值大，说明形变单位长度需要的力大，或者说弹簧“韧”。劲度系数又称刚度系数或者倔强系数。劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力。

在弹性限度内，弹簧的弹力可由F=kX,x为弹簧的伸长的长度；k为劲度系数，表示弹簧的一种属性，它的数值与弹簧的材料，弹簧丝的粗细，弹簧圈的直径，单位长度的匝数及弹簧的原长有关。在其他条件一定时弹簧越长，单位长度的匝数越多，k值越小。k还与温度有关，其他条件一定时，温度越低k越