彈簧振子的簡諧振動(dòng)

1、彈簧振子的簡諧振動(dòng)彈簧振子的簡諧振動(dòng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解簡諧振動(dòng)的規(guī)律和特征，測出彈簧振子的振動(dòng)周期2 測量彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)和等效質(zhì)量實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器氣墊導(dǎo)軌、氣源、數(shù)字毫秒計(jì)、光電門，滑塊、條形擋光片、彈簧、砝碼實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 在水平的氣墊導(dǎo)軌上放置一滑塊，用兩個(gè)彈簧分別將滑塊和氣墊導(dǎo)軌兩端連接起來，如圖1（a）所示。當(dāng)彈簧處于平衡位置時(shí)，每個(gè)滑塊的伸長量為x0，當(dāng)滑塊距平衡位置 x時(shí)（圖1b），若兩個(gè)彈簧的彈性系數(shù)分別為k1、k2，則滑塊受到的彈性力 為 k1(x+x0)-k2(x-x0)。Xxoxo(a)(b)圖1 x0 xxmxxkxxk )()(0201)sin(00tAx運(yùn)動(dòng)方

2、程： 為簡諧振動(dòng)。式中：A振幅 初相位 0 系統(tǒng)的固有頻率。 m 系統(tǒng)的有效質(zhì)量 m=m1+m0 m0彈簧的有效質(zhì)量 m1滑塊和砝碼的質(zhì)量 T振動(dòng)周期令 k=2k1 (k1=k2 )，則方程的解為：mk00kmmT01022改變m1，測出相應(yīng)的T，根據(jù)T與m的關(guān)系，求出 k和 m0實(shí)驗(yàn)步驟1. 調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌和計(jì)時(shí)器，調(diào)到正常工作狀態(tài)。2. 令滑塊處于平衡位置，把光電門放在當(dāng)光板A-A邊上，測量振動(dòng)周期TA。將滑塊拉至某位置，并使振幅小于擋板的寬度，然后讓 滑塊振動(dòng)。滑塊A-A 邊二次擋光時(shí)，記錄TA的值。 5位有效數(shù)字，共測10次。3. 再測TB10次. TA和TB的平均值為振動(dòng)周期T，相應(yīng)的有效質(zhì)量為m=m1+m04. 在滑塊上對稱加兩塊砝碼，再按步驟2和3測量相應(yīng)的周期T，系統(tǒng)的有效質(zhì)量為m=m2+m0。m2為滑塊加兩砝碼的質(zhì)量。5. 再用m=m3+m0和m=m4+m0測量相應(yīng)的周期T。6. 測量完畢，先取下滑塊，彈簧等，再關(guān)氣源，切斷電源，整理好儀器。7. 在天平上稱兩彈簧的實(shí)際質(zhì)量與其有效質(zhì)量比較。 光電門擋光板AA思考題仔細(xì)觀察，可發(fā)現(xiàn)滑塊的振幅是不斷減小的，為什么可認(rèn)為滑塊做簡諧振動(dòng)？實(shí)驗(yàn)中應(yīng)如何盡量保證滑塊做簡諧振動(dòng)？習(xí)題1. 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用逐差法求彈簧的倔強(qiáng)系數(shù) k 和有效質(zhì)量m0。2. 彈簧的實(shí)際質(zhì)量與有效質(zhì)量比，哪一