實驗報告-彈簧振子

北京師范大學(xué)物理實驗教學(xué)中心●基礎(chǔ)物理實驗PAGEPAGE1姓名學(xué)號院系時間地點【實驗題目】彈簧振子周期經(jīng)驗公式的總結(jié)【實驗記錄】1．儀器與用具名稱型號計數(shù)器MUJ-6B氣源QY-T-2氣墊導(dǎo)軌滑塊砝碼準(zhǔn)確度0.1ms2.實驗內(nèi)容和數(shù)據(jù)記錄測量彈簧振子的彈性系數(shù)與質(zhì)量方法：測量每根彈簧在40g的外力下的變形量，利用公式：k=計算彈性系數(shù)。利用電子天平測量5組彈簧的質(zhì)量。數(shù)據(jù)記錄:彈簧組測量12345初始位置(cm)4.7205.1166.20210.7004.2205.82411.91011.85014.63815.430加重后位置(cm)15.44016.05019.68025.45220.03020.66029.58029.36035.34036.350總質(zhì)量(g)6.147.949.5711.2412.90彈性系數(shù)7.24185.56575.12164.45713.7673b.固定彈性系數(shù)，改變質(zhì)量，測量周期。彈簧組：③號彈簧組改變質(zhì)量次數(shù)有效質(zhì)量（g）10T(ms)左側(cè)起始點10T(ms)右側(cè)起始點10249.0313933.813927.2230g279.0314736.014734.3360g309.0315494.015492.6490g339.0316230.916234.55120g369.0316931.016926.1c.固定質(zhì)量M，改變彈性系數(shù)，測量振動周期TM=M0+m5/3彈簧組砝碼配重(g)10T(ms)左側(cè)起始點10T(ms)右側(cè)起始點12.25311906.811912.621.65313488.513498.531.11014127.014132.240.55315140.915141.95016530.116527.7【數(shù)據(jù)處理與分析】根據(jù)上述b組的測量數(shù)據(jù)做最小二乘直線擬合。擬合公式：擬合結(jié)果：=0.49582.77線性相關(guān)系數(shù)1根據(jù)上述c組的測量數(shù)據(jù)做最小二乘直線擬合。擬合公式：擬合結(jié)果：-0.50233.21線性相關(guān)系數(shù)0.9994【結(jié)論與討論】實驗結(jié)論：經(jīng)實驗得彈簧振子周期經(jīng)驗公式為：T=CM0.4958k-0.5023現(xiàn)需確定C的值，在公式（1）中，由于選用了第三組彈簧，將其彈性系數(shù)代入后得C1=6.31；在公式（2）中，總質(zhì)量保持不變，將其代入后得C2=5.94；取其幾何平均數(shù)得C=于是最終所得公式為T=6.12M0.4958k-0.5023=6.12M0.4958k0.5023。討論及誤差分析：測量彈簧彈性系數(shù)的時候，彈簧位置的讀數(shù)有誤差；在改變彈簧，給滑塊添加質(zhì)量的時候，可能使得滑塊與導(dǎo)軌接觸而產(chǎn)生了摩擦力，尤其是c組試驗中第一組彈簧對應(yīng)的周期特別可疑；氣墊導(dǎo)軌受到空氣阻力的作用，運動過程中能量會有損失，尤其當(dāng)補償質(zhì)量使用紙片的時候；彈簧的彈性系數(shù)可能