实验报告弹簧测力计的使用

弹簧测力计的使用

实验目的：

用弹簧测力计测量钩码对测力计的拉力

实验器材：

弹簧测力计、钩码若干。

实验准备：

1.构造：指针，刻度盘，秤钩，弹簧

2.原理：在一定限度内，拉力越大，弹簧伸的越长

3.量程：表示此测力计的测量范围；分度值：表示一格代表的示数，

实验步骤：

1．观察弹簧测力计的量程、分度值，

2. 用手沿弹簧测力计的轴线方向轻轻拉动挂钩，松手后看弹簧测力计的指针是否能对准零刻度线，若指针不在零刻度线上，调节指针使之对准零刻度线，

3．手持弹簧测力计上端拉环，竖直向上提起弹簧测力计，将1个钩码挂在弹簧测力计的挂钩上，静止后,视线与弹簧测力计指针所指位置相平, 读出弹簧测力计的示数并记录F1

4.按步骤3的方法，依次挂上2个，3个钩码，读出弹簧测力计的示数并记录F2，F3,

实验表格

实验注意：

1.使用前要被测力的大小选择合适的弹簧测力计

2.使用前要校零，

3.弹簧测力计也可以测其他方向上的力，只要受力方向和测力计的轴线方向一致就行，

4. 要等指针静止后再读数，且视线要与刻度盘垂直，

弹簧振子实验报告

弹簧振子实验报告 一、引言 ?实验目的 1.测定弹簧的刚度系数(stiffness coefficient). 2.研究弹簧振子的振动特性，验证周期公式. 3.学习处理实验数据. ?实验原理 一根上端固定的圆柱螺旋弹簧下端悬一重物后，就构成了弹簧振子.当振子处于静止状况时，重物所受的重力与弹簧作用于它的弹性恢复力相平衡，这是振子的静止位置就叫平衡位置.如用外力使振子离开平衡位置然后释放，则振子将以平衡位置为中心作上下振动.实验研究表明,如以振子的平衡位置为原点(x=0),则当振子沿铅垂方向离开平衡位置时,它受到的弹簧恢复力F在一定的限度与振子的位移x成正比，即 F =_ kx⑴ 式中的比例常数k称为刚度系数(stiffness coefficient),它是使弹簧产生单位形变所须的载荷?这就是胡克定律?式(1)中的负号表示弹性恢复力始终指向平衡位置.当位移x 为负值，即振子向下平移时，力F向上.这里的力F表示弹性力与重力mg的综合作用结果.

根据牛顿第二定律，如振子的质量为m,在弹性力作用下振子的运动方程为: + Arx = O x = Asin +(/>) (3) 式表明?弹簧振子在外力扰动后，将做振幅为A,角频率为宀0的简谐振 动，式中的(叫/ +。)称为相位，0称为初相位?角频率为叫的振子其振动周期 (4) (4) 式表示振子的周期与其质量、弹簧刚度系数之间的关系，这是弹簧振子的 最基本的特性?弹簧振子是振动系统中最简单的一种，它的运动特性(振幅，相 位，频率，周期)是所有振动系统共有的基本特性，研究弹簧振子的振动是认识 更复杂震动的基础. 弹簧的质量对振动周期也有影响?可以证明，对于质量为“0的圆柱形弹簧, 振子周期为 (5) m o/ m o/ 式中 ?称为弹簧的等效质量，即弹簧相当于以 ?的质量参加了振子的 振动?非圆柱弹簧（如锥形弹簧）的等效质量系数不等于1/3. d 2x 上式可化为一个典型的二阶常系数微分方程乔 =0 其解为 (3) 可得 x =

弹簧测力计的正确校零方法

弹簧测力计的正确校零方法 江苏省泗阳县李口中学沈正中 弹簧测力计（弹簧秤）是初中物理力学中重要的测量工具，正确使用弹簧测力计是物理实验技能的一个基本要求。 弹簧测力计的原理是：根据“在一定范围内，弹簧受到的拉力，与弹簧的伸长量成正比”的原理制成。即在一定范围内，拉力越大，弹簧的伸长越多。 正确使用的第一步就是观察零点并校正：看指针是否指在零位置，如果不是，则应调整到指针的位置，使指针指在零刻度线上。这一步并非是简单地八指针移至“0”刻度。 但大多数老师在校零这一步都是：在竖直方向上，手提弹簧测力计提钮，让挂钩自然下垂，看指针是否指在零刻度度线上，若不是，然后直接将指针移至零刻度度线上即可。还有少部分老师是旋转弹簧下端的金属片来改变弹簧的匝数来校零，或者结合移动指针进行校零。特别是平板弹簧测力计，因为这样操作很方便。其实上面的校零方法都是错误的，都不能起到真正的校零作用。 我们知道弹簧测力计都有最大量程（最大刻度值）和分度值（最小刻度），我们必须知道他是怎么绘制出来的？它的刻度绘制，基本原理是这样的：首先，它是把挂钩金属杆上面的金属片移至距弹簧下端几匝，其次，手提弹簧测力计提钮，让挂钩自然下垂，在金属杆上端固定指针，并在刻度板上把这点绘制为零刻度线，第三，在挂钩上挂一定的重物，如5N，指针这时所指的刻度板上的这点绘制为5N刻度线，最后在0—5N之间分为10等分，再把每一等分为5等分。这样绘制后，这只弹簧测力计的量程为0—5N，分度值（最小刻度）为

0.1 N。 因此，弹簧测力计的正确校零方法是：在竖直方向上，手提弹簧测力计提钮，让挂钩自然下垂，在挂钩上挂已知标准砝码来检查示数是否准确（更精确方法是：所挂已知标准砝码是弹簧测力计的最大刻度值），然后旋转弹簧下端的金属片来改变弹簧的匝数，结合移动指针位置进行校零，使得挂已知标准砝码时，指针指在标准刻度值上，不挂已知标准砝码时指针指在零刻度线。这也是生产弹簧测力计时的校零方法。 另外，需要注意的是对于弹簧测力计挂钩来说，上面的校零是弹簧测力计挂钩受到竖直向下的拉力；当弹簧测力计挂钩受到竖直向上的拉力时，这时除了用上述的方法弹簧测力计挂钩受到竖直向下的拉力后，再在竖直方向上手提挂钩直接将指针下移至零刻度线即可；当弹簧测力计挂钩受到水平方向上的拉力时，同样用上述的方法校零后，再将弹簧测力计水平放置，直接把指针移至零刻度线，然后手拿弹簧测力计的外壳在水平平放，用手指多次弹振弹簧测力计的外壳，使弹簧测力计中的弹簧在水平方向上，减少因秤钩、金属杆的重力作用与外壳之间产生的摩擦力影响而自由地伸展，当指针对准弹簧测力计刻度盘上零刻度线即可；当弹簧测力计挂钩受到其它方向的拉力时，也是这样校零。 综述所述，根据所测力的方向，弹簧测力计的校零分四种，分别是：竖直向下、竖直向上、水平方向和其它方向。不管用弹簧测力计测那种方向上的力，首先都要在竖直向下的方向上校零，然后再进一步做其它方向上的校零。

实验报告--弹簧振子

【实验题目】 弹簧振子周期经验公式的总结 【实验记录】 1．仪器与用具 2. 实验内容和数据记录 a. 测量弹簧振子的弹性系数与质量 方法：测量每根弹簧在40g 的外力下的变形量x ?，利用公式：k= x kg N kg ??/8.904.0计算弹性系数。 利用电子天平测量5组弹簧的质量。 数据记录:

b. 固定弹性系数，改变质量，测量周期。 弹簧组： 3 c. 固定质量M ，改变弹性系数，测量振动周期T M= M 0+ m 5/3 3/)(5i i m m m -=? 【数据处理与分析】 (1) 根据上述b 组的测量数据做最小二乘直线拟合。 拟合结果： α___0.512____ =1c ___2.805____ 线性相关系数=2r _____1_____ (2) 根据上述c 组的测量数据做最小二乘直线拟合。 拟合结果： =β__-0.528___ =2c ____2.259____ 线性相关系数=2r ____0.999______

【结论与讨论】 实验结论：经实验得弹簧振子周期经验公式为：T=4.513*k-0.528m0.512 A=4.513 讨论及误差分析： 1．作图法本身就会产生一定误差。数据在拟合过程中可能产生一定误差。 2．气垫导轨可能会受到空气阻力的作用，系统能量会有损失。 3．钩码质量有损失，以及测量仪器自身的系统误差。 4．弹簧振子的弹性系数发生了改变。（弹簧有损坏，过分拉伸等） 成绩报告成绩（满分30分）：??????????????指导教师签名：???????????????日期：?????????????????

弹簧与弹簧测力计练习题精选附答案

2017年12月05日弹簧与弹簧测力计练习题精选 一．选择题（共14小题） 1．甲体重大、乙手臂粗、丙手臂长，三位同学用同一个拉力器比试臂力，结果每个人都能把手臂撑直，则下列说法中正确的是（） A．甲所用拉力大B．乙所用拉力大 C．丙所用拉力大D．甲乙丙所用拉力一样大 2．在图中，A、B两球相互间一定有弹力作用的图是（） A．B．C．D． 3．小明使用弹簧测力计前发现指针指在处，没有调节就测一物体的重力，且读数为，则物体重力的准确值应为（） A．B．C．D． 4．如图所示的四个力中，不属于弹力的是（） A． 跳板对运动员的支持力 B． 弦对箭的推力 C． 熊猫对竹子的拉力D． 地球对月球的吸引力 5．使用弹簧测力计时，下面几种说法中错误的是（） A．弹簧测力计必须竖直放置，不得倾斜 B．使用中，弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦 C．使用前必须检查指针是否指在零点上 D．使用时，必须注意所测的力不能超过弹簧测力计的测量范围 6．如图所示，一根弹簧，一端固定在竖直墙上，在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧的另一端，下列有关“弹簧形变产生的力”描述正确的是（） A．弹簧对手的拉力B．手对弹簧的拉力 C．墙对弹簧的拉力D．以上说法都正确

7．如图所示，一个铁块放在一块薄木板上，下列关关于铁块和木板受力情况的叙述正确的是（） ①木板受到向下的弹力是因为铁块发生了弹性形变；②木板受到向下的弹力是因为木板发生了弹性形变；③铁块受到向上的弹力是因为木板发生了弹性形变；④铁块受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变． A．①③B．①④C．②③D．②④ 8．如图中甲、乙、丙、丁四根弹簧完全相同，甲、乙左端固定在墙上，图中所示的力 F 均为水平方向，大小相等，丙、丁所受的力均为一条直线上，四根弹簧在力的作用下均处于静止状态，其长度分别是 L甲、L乙、L丙、L丁，下列选项正确的是（） A．L 甲＜L 丙 L 乙 ＞L 丁 B．L 甲=L 丙 L 乙 =L 丁 C．L 甲＜L 丙 L 乙 =L 丁 D．L 甲=L 丙 L 乙 ＞L 丁 9．在弹性限度内，弹簧受到的拉力与弹簧的伸长量成正比．如图所示，能正确表示这种关系的是（） A．B．C．D． 10．书放在桌面上，会受到桌子对它的弹力的作用，产生这个弹力的直接原因是（） A．书的形变B．桌面的形变 C．书受到的重力D．桌面受到的重力 11．如图所示，在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N拉力并使其保持静止，此时弹簧测力计的示数为（） A．0N B．2N C．4N D．8N 12．两只完全相同的弹簧测力计，自重均为牛，按如图所示的方式（甲“正挂”，乙“倒挂”）悬挂起来，图中钩码均为2牛，甲乙弹簧测力计的示数分别为（）

弹簧与弹簧测力计练习题精选附答案讲解学习

弹簧与弹簧测力计练习题精选附答案

2017年12月05日弹簧与弹簧测力计练习题精选 一．选择题（共14小题） 1．甲体重大、乙手臂粗、丙手臂长，三位同学用同一个拉力器比试臂力，结果每个人都能把手臂撑直，则下列说法中正确的是（） A．甲所用拉力大B．乙所用拉力大 C．丙所用拉力大D．甲乙丙所用拉力一样大 2．在图中，A、B两球相互间一定有弹力作用的图是（） A．B．C．D． 3．小明使用弹簧测力计前发现指针指在0.4N处，没有调节就测一物体的重力，且读数为2.5N，则物体重力的准确值应为（） A．2.1N B．2.5N C．2.7N D．2.9N 4．如图所示的四个力中，不属于弹力的是（） A． 跳板对运动员的支持力B． 弦对箭的推力 C．

熊猫对竹子的拉力D． 地球对月球的吸引力 5．使用弹簧测力计时，下面几种说法中错误的是（） A．弹簧测力计必须竖直放置，不得倾斜 B．使用中，弹簧、指针、挂钩不能与外壳摩擦 C．使用前必须检查指针是否指在零点上 D．使用时，必须注意所测的力不能超过弹簧测力计的测量范围 6．如图所示，一根弹簧，一端固定在竖直墙上，在弹性限度内用手水平向右拉伸弹簧的另一端，下列有关“弹簧形变产生的力”描述正确的是（） A．弹簧对手的拉力 B．手对弹簧的拉力 C．墙对弹簧的拉力 D．以上说法都正确 7．如图所示，一个铁块放在一块薄木板上，下列关关于铁块和木板受力情况的叙述正确的是（） ①木板受到向下的弹力是因为铁块发生了弹性形变；②木板受到向下的弹力是因为木板发生了弹性形变；③铁块受到向上的弹力是因为木板发生了弹性形变；④铁块受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变． A．①③B．①④C．②③D．②④

弹簧测力计的正确使用与使用中的误区

弹簧测力计的正确使用与使用中的误区 江苏省泗阳县李口中学沈正中 测量力的大小的工具叫测力计，在实验室常用的测力计是弹簧测力计。弹簧测力计是初中物理力学中重要的测量工具，正确使用弹簧测力计是物理实验技能的一个基本要求。新课程标准要求学生通过探究形变大小与外力的关系，领悟弹簧测力计的原理；通过观察和对比，认识弹簧测力计的构造和使用方法；通过实验操作，学会使用弹簧测力计测量力的大小。但笔者在参加各种培训、实验操作竞赛和深入课堂实验教学等活动中发现，目前还有相当一部分老师对弹簧测力计的使用存在着不可忽视的误区，特别是在弹簧测力计的校零上还存在较大的偏差，因而直接影响学生对这一知识点的理解和应用。针对这个问题，笔者在此和有关老师、实验员商讨一下“弹簧测力计的正确使用和使用中的误区”，供大家参考。 弹簧测力计的原理是：根据“在一定范围内，弹簧受到的拉力，与弹簧的伸长量成正比”的原理制成。即在一定范围内，拉力越大，弹簧的伸长越多。 一、弹簧测力计的正确使用 1．观察 ①观察量程：即观察弹簧测力计面板上的最大刻度值； ②观察察弹簧测力计分度值（最小刻度）：就是弹簧测力计刻度的每一最小格表示多少； ③观察零点并校正：看指针是否指在零位置，如果不是，则应调整到指针的位置，使指针指在零刻度线。并用已知标准砝码来检查示数是否准确。

２．检查 ④检查弹簧测力计的弹簧是否受阻，拉几下弹簧挂钩，看看是否灵活。 ３.使用 手拉提钮，沿弹簧的中心轴线方向给弹簧测力计的挂钩施加拉力。 ４.注意 ⑤使用中尽量避免弹簧、指针、拉杆与刻度板（或外壳）等之间的摩擦.； ⑥待指针稳定后读数，观察指针示数时，视线要正视指针所指的刻度线垂直（即视线垂直刻度线且与刻度线所在的平面垂直）； ⑦加在弹簧测力计上的力不能超过它的量程，且不可用力猛拉弹簧测力计或让弹簧测力计长久受力，以免损坏。 二、弹簧测力计使用中的误区 弹簧测力计使用中的误区主要是在校零这一步，大多数老师的校零方法都是：在竖直方向上，手提弹簧测力计提钮，让挂钩自然下垂，看指针是否指在零刻度度线上，若不是，然后直接将指针移至零刻度度线上即可。还有少部分老师是旋转弹簧下端的金属片来改变弹簧的匝数来校零，或者结合移动指针进行校零。特别是平板弹簧测力计，因为这样操作很方便。其实上面的校零方法是错误的，都不能起到真正的校零作用。 我们知道弹簧测力计都有最大量程（最大刻度值）和分度值（最小刻度），我们必须知道他是怎么绘制出来的？它的刻度绘制，基本原理是这样的：首先，它是把挂钩金属杆上面的金属片移至距弹簧下端几匝，其次，手提弹簧测力计提钮，让挂钩自然下垂，在金属杆上端固定指针，并在刻度板上把这点绘制为零刻度线，第三，在挂钩上

(完整版)弹力弹簧测力计练习题

义务教育教科书（五·四学制）物理八年级下册第六章力和运动 第二节弹力弹簧测力计练习题 基础训练 1．弹性是指物体受到力发生_______，不受力时又恢复到________的________。例如：橡皮筯受到________被拉长，当这个力撤去后，橡皮筯就会复原。 2．塑性是指物体受到力发生_______，不受力时不能_______到原来形状的特性。例如：我们手中的________，被手捏了后，当手不再作用时，它也不能恢复原状。 3．弹簧的________是有一定_______的，超过这个限度也不能复原。在弹性限度内弹簧受到的拉力越________，弹簧的________就越长，________就是根据这个道理制作的。 4．物体由于发生________而产生的力叫做________。 5．使用弹簧测力计应该注意哪些问题？请你来告诉大家！ 6．关于弹力的说法正确的是（） A．只有弹簧、橡皮筯才能产生弹力 B．只有物体发生形状变化就会产生弹力 C．弹力的大小只跟物体形状变化的程度有关 D．任何物体都有一定的弹性限度，因此弹力不可能无限地大 7．下列不是弹力的是（） A．重力 B．绳子对重物的拉力 C．绷床对小孩的向上的力 D．沙发对人的力 8．关于弹簧测力计的认识，正确的是（） A．弹簧测力计上的测量限度就是弹性限度 B．弹簧测力计的刻度是均匀的，因为弹簧的长度跟受到的拉力成正比 C．弹簧的伸长跟受到的拉力成正比，这就是弹簧测力计的原理 D．弹簧测力计是用弹簧做成的，因此就可以用弹簧来测量力 9．利用弹簧测力计来测量力的大小，它利用了力的作用效果中的（） A．力可以改变物体的运动状态

气垫弹簧振子的简谐振动实验报告

××大学实验报告 学院：×× 系：物理系专业：×× 年级：××级 姓名：×× 学号：×× 实验时间：×× 指导教师签名：_______________ 实验四：气垫弹簧振子的简谐振动 一．实验目的与要求： 1. 考察弹簧振子的振动周期与振动系统参量的关系。 2. 学习用图解法求出等效弹簧的倔强系数和有效质量。 3. 学会气垫调整与试验方法。 二．实验原理： 1.弹簧的倔强系数 弹簧的伸长量x 与它所受的拉力成正比 F=kx k=X F 2.弹簧振子的简谐运动方程 根据牛顿第二定律，滑块m 1 的运动方程为 -k 1(x+x 01)-k 2(x-x 02)=m 2 2dt x d ,即-(k 1+k 2)x=m 2 2dt x d 式中，m=m 1+m 0（系统有效质量），m 0是弹簧有效质量，m 1是滑块质量。令 k=k 1+k 2,则 -kx= m 2 2dt x d 解为x=A sin （ω0t+ψ0 ），ω0= m k = m k k 2 1+ 而系统振动周期 T 0=0 2ωπ=2π k m

当 m 0《 m 1时，m 0=3 s m ，m s 是弹簧的实际质量（m 0与m s 的关系可简单写成 m 0=3 m s ）。 本实验通过改变m 1测出相应的T ，以资考察T 和m 的关系，从而求出m 0和 k 。 三．主要仪器设备： 气垫导轨、滑块（包括挡光刀片）、光电门、测时器、弹簧。 四．实验内容及实验数据记录： 1.气垫导轨水平的调节 使用开孔挡光片，智能测时器选在2pr 功能档。让光电门A 、B 相距约60cm (取导轨中央位置),给滑块以一定的初速度(Δ t 1和Δt 2控制在20-30ms 内),让 它在导轨上依次通过两个光电门.若在同一方向上运动的Δ t 1和Δt 2的相对 误差小于3%,则认为导轨已调到水平.否则重新调整水平调节旋钮。 2.研究弹簧振子的振动周期与振幅的关系 先将测时器设置于6pd （测周期）功能档。按动选择钮，屏幕显示6pd 时，按动执行键，显示为0。每按一次选择键，显示加1；当达到预定值（如预置数为n =6，则表示测3个周期的时间）后，将滑块拉离平衡点6.00厘米（即选定某一振幅），再按执行键，放手让其运动，进入测周期操作。当屏幕上显示预置数减为0后，显示屏上出现总时间t ；由此可得周期T = n t 2。 再重新测量几次并取平均值。并测量滑块和弹簧的质量，利用T 0= 2ωπ =2π k m 计算弹簧的倔强系数。取不同的振幅测量，探讨周期与振幅是否有关。 3.观测简谐振动周期T 与m 的关系，并求出k 与弹簧的有效质量m 0。

弹簧测力计的使用与读数

考点名称：弹簧测力计的使用与读数 ?弹簧测力计的使用： ①首先看清它的量程，也就是它的测量范围，加存弹簧测力计上的力不允许超过它的量程： ②认清它的分度值，以便读数时快速准确； ③观察指针是否在零位置，若没有，需要校零； ④使用之前，最好轻轻拉几次它的挂钩，可以避免弹簧被壳子卡住； ⑤使用时，拉力方向应与弹簧轴线方向一致，确保测量准确 读数： 弹簧测力计的读数比较简单，要先搞清楚弹簧测力计的量程和分度值，然后再根据指针所指的位置（一定要看指针末端所指的位置）读出所测量力的大小。 ?弹簧测力计的具体使用方法： 使用前： 1.拉动弹簧：反复拉动弹簧（用力过度可能会损坏弹簧），防止其卡住，摩擦，碰撞。 2.了解量程：知道测量力的最大范围（量程）是多少。 3.明确分度值：了解弹簧测力计的刻度。知道每一大格，最小一格表示多少牛（N）。 4.校零：检查指针是否对齐零刻度线，若没有对齐，需要调节至对齐。 使用中： 1.不能超量程使用。（天平，量筒，量杯等都不能超量程使用，但刻度尺除外）（补充说明： 因为超量程使用可能会损坏弹簧测力计，并且造成塑性形变，导致误差。而且超量程使用了，

会导致测不出准确的力，比如一个6N的力，你用一个量程为5N的弹簧测力计测，指针指向5N，但是实际上是6N，就产生了误差。） 2.同方向：测力时，要让弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上，且弹簧不能靠在刻度盘上。 3.视线要与刻度盘垂直。 使用后： 调节弹簧测力计，让指针对齐零刻度线。 提醒： 1. 如果指针在零刻度线以上或者以下，这时候没有把指针调节至0，就会产生误差。在零刻度线以上，测出来的力比实际的力小，反之在零刻度线以下，测出来的力比实际的力大。 2. 如果弹簧测力计侧放，会使测量数值偏小

弹簧振子实验报告

弹簧振子实验报告 一、引言 ●实验目的 1.测定弹簧的刚度系数(stiffness coefficient). 2.研究弹簧振子的振动特性，验证周期公式. 3.学习处理实验数据. ●实验原理 一根上端固定的圆柱螺旋弹簧下端悬一重物后，就构成了弹簧振子.当振子处于静止状况时,重物所受的重力与弹簧作用于它的弹性恢复力相平衡,这是振子的静止位置就叫平衡位置.如用外力使振子离开平衡位置然后释放,则振子将以平衡位置为中心作上下振动.实验研究表明,如以振子的平衡位置为原点(x=0),则当振子沿铅垂方向离开平衡位置时,它受到的弹簧恢复力F在一定的限度与振子的位移x成正比,即 F=?kx(1) 式中的比例常数k称为刚度系数（stiffness coefficient），它是使弹簧产生单位形变所须的载荷.这就是胡克定律.式（1）中的负号表示弹性恢复力始终指向平衡位置.当位移x为负值，即振子向下平移时，力F向上.这里的力F表示弹性力与重力mg的综合作用结果.

根据牛顿第二定律，如振子的质量为m，在弹性力作用下振子的运动方程为： m d2x dt +kx=0(2) 令ω2=k m ，上式可化为一个典型的二阶常系数微分方程d 2x dt +ω02=0，其解 为 x=A sin（ω0t+?）（3） （3）式表明.弹簧振子在外力扰动后，将做振幅为A，角频率为ω0的简谐振动，式中的（ω0t+?）称为相位，?称为初相位.角频率为ω0的振子其振动周期为T0=2π ω0 ，可得 x=2π√m k （4） (4)式表示振子的周期与其质量、弹簧刚度系数之间的关系，这是弹簧振子的最基本的特性.弹簧振子是振动系统中最简单的一种，它的运动特性（振幅，相位，频率，周期）是所有振动系统共有的基本特性，研究弹簧振子的振动是认识更复杂震动的基础. 弹簧的质量对振动周期也有影响.可以证明，对于质量为m0的圆柱形弹簧，振子周期为 T=2π√m+m0 3? k （5） 式中m0 3?称为弹簧的等效质量，即弹簧相当于以 m0 3?的质量参加了振子的 振动.非圆柱弹簧（如锥形弹簧）的等效质量系数不等于1/3.

华中科技大学大学物理实验报告_音叉的受迫振动与共振

华中科技大学音叉的受迫振动与共振 【实验目的】 1.研究音叉振动系统在驱动力作用下振幅与驱动力频率的关系，测量并绘制它们的关系曲线，求出共振频率和振动系统振动的锐度。 2.通过对音叉双臂振动与对称双臂质量关系的测量，研究音叉共振频率与附在音叉双臂一定位置上相同物块质量的关系。 3.通过测量共振频率的方法，测量附在音叉上的一对物块的未知质量。 4.在音叉增加阻尼力情况下，测量音叉共振频率及锐度，并与阻尼力小情况进行对比。【实验仪器】 FD-VR-A型受迫振动与共振实验仪（包括主机和音叉振动装置）、加载质量块（成对）、阻尼片、电子天平（共用）、示波器（选做用） 【实验装置及实验原理】 一．实验装置及工作简述 FD-VR-A型受迫振动与共振实验仪主要由电磁激振驱动线圈、音叉、电磁线圈传感器、支座、低频信号发生器、交流数字电压表（0～1.999V）等部件组成（图1所示） 1.低频信号输出接口 2.输出幅度调节钮 3.频率调节钮 4.频率微调钮 5.电压输入接口 6.电源开关 7.信号发生器频率显示窗 8.数字电压表显示窗 9.电压输出接口10.示波器接口Y11.示波器接口X12.低频信号输入接口13.电磁激振驱动线圈14.电磁探测线圈传感器15.质量块16.音叉17.底座18.支架19. 固定螺丝 图1 FD-VR-A型受迫振动与共振实验仪装置图 在音叉的两双臂外侧两端对称地放置两个激振线圈，其中一端激振线圈在由低频信号发生器供给的正弦交变电流作用下产生交变磁场激振音叉，使之产生正弦振动。当线圈中的电流最大时，吸力最大；电流为零时磁场消失，吸力为零，音叉被释放，因此音叉产生的振动频率与激振线圈中的电流有关。频率越高，磁场交变越快，音叉振动的频率越大；反之则小。另一端线圈因为变化的磁场产生感应电流，输出到交流数字电压表中。因为I=dB/dt，而dB/dt取决于音叉振动中的速度v，速度越快，磁场变化越快，产生电流越大，电压表显示的数值越大，即电压值和速度振幅成正比，因此可用电压表的示数代替速度振幅。由此可知，将探测线圈产生的电信号输入交流数字电压表，可研究音叉受迫振动系统在周期外力作用下振幅与驱动力频率的关系及其锐度，以及在增加音叉阻尼力的情况下，振幅与驱动力频率的关系及其锐度。

弹簧振子的简谐振动

弹簧振子的简谐振动 弘毅学堂汪洲2016300030016 实验目的： （1）测量弹簧振子的振动周期T。 （2）求弹簧的倔强系数k和有效质量 m 实验器材 气垫导轨、滑块、附加砝码、弹簧、光电门、数字毫秒计。 实验原理： 在水平的气垫导轨上，两个相同的弹簧中间系一滑块，滑块做往返振动，如图2.2.4所示。如果不考虑滑块运动的阻力，那么，滑块的振动可以看成是简谐运动。

设质量为1m 的滑块处于平衡位置，每个弹簧的伸长量为0x ，当1m 距平衡点x 时，1m 只受弹性力10()k x x -+与10()k x x --的作用，其中1k 是弹簧的倔强系数。根据牛顿第二定律，其运动方程为 1010()()k x x k x x mx -+--= 令 12k k = 则有 kx mx -= ① 方程①的解为 00sin()x A t ω?=+ 说明滑块做简谐振动。式中，A 为振幅，0?为初相位，0ω叫做振动系统的固有圆频率。有 0k m ω= 且

10m m m =+ 式中，m 为振动系统的有效质量，0m 为弹簧的有效质量，1m 为滑块和砝码的质量。 0ω由振动系统本身的性质所决定。振动周期T 与0ω有下列关系 222T πω= == ② 在实验中，我们改变1m ，测出相应的T ，考虑T 与m 的关系，从而求出k 和0m 。 实验内容： （1）按气垫导轨和计时器的使用方法和要求，将仪器调整到正常工作状态。 （2）将滑块从平衡位置拉至光电门左边某一位置，然后放手让滑块振动，记录A T 的值。要求记录5位有效数字，共测量10次。 （3）再按步骤（2）将滑块从平衡位置拉至光电门右边某一位置测量B T ，重复步骤（2）共测量10次。 取A T 和B T 的平均值作为振动周期T ，与T 相应的振动系统有效质量是10m m m =+，其中1m 就是滑块本身（未加砝码块）的质量，0m 为弹簧的有效质量。 （4）在滑块上对称地加两块砝码，再按步骤（2）和步骤（3）测量相应的周期。有效质量20m m m =+，其中2m 为滑块本身质量加上两块砝码的质量和。 （5）再用30m m m =+和40m m m =+测量相应的周期T 。式中， 3m =1m +“4块砝码的质量” 4m =1m +“6块砝码的质量” 注意记录每次所加砝码的号码，以便称出各自的质量。 （6）测量完毕，先取下滑块、弹簧等，再关闭气源，切断电源，整理好仪器。 （7）在天平上称出两弹簧的实际质量并与其有效质量进行比较。 数据处理：

弹簧振子实验报告记录

弹簧振子实验报告记录

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弹簧振子实验报告 一、引言 ●实验目的 1.测定弹簧的刚度系数(stiffness coefficient). 2.研究弹簧振子的振动特性，验证周期公式. 3.学习处理实验数据. ●实验原理 一根上端固定的圆柱螺旋弹簧下端悬一重物后，就构成了弹簧振子.当振子处于静止状况时,重物所受的重力与弹簧作用于它的弹性恢复力相平衡,这是振子的静止位置就叫平衡位置.如用外力使振子离开平衡位置然后释放,则振子将以平衡位置为中心作上下振动.实验研究表明,如以振子的平衡位置为原点(x=0),则当 振子沿铅垂方向离开平衡位置时,它受到的弹簧恢复力F在一定的限度内与振子的位移x成正比,即 (1) 式中的比例常数k称为刚度系数（stiffness coefficient），它是使弹簧产生单位形变所须的载荷.这就是胡克定律.式（1）中的负号表示弹性恢复力始终指向平衡位置.当位移x为负值，即振子向下平移时，力F向上.这里的力F表示弹性力与重力mg的综合作用结果.

根据牛顿第二定律，如振子的质量为m，在弹性力作用下振子的运动方程为： (2) 令，上式可化为一个典型的二阶常系数微分方程，其解为 （） （3） （3）式表明.弹簧振子在外力扰动后，将做振幅为A，角频率为的简谐振动，式中的（）称为相位，称为初相位.角频率为的振子其振动周期为，可得 （4） (4)式表示振子的周期与其质量、弹簧刚度系数之间的关系，这是弹簧振子的最基本的特性.弹簧振子是振动系统中最简单的一种，它的运动特性（振幅，相位，频率，周期）是所有振动系统共有的基本特性，研究弹簧振子的振动是认识更复杂震动的基础. 弹簧的质量对振动周期也有影响.可以证明，对于质量为的圆柱形弹簧，振子周期为 （5）

最新初中物理实验练习使用弹簧测力计-文档

实验一练习使用弹簧测力计 教学目标：学习正确使用弹簧测力计的方法。 实验教学重、难点： 重点：学习正确使用弹簧测力计的方法。 难点：弹簧测力计的读数。 实验课时：一课时 实验班级：802 803 804 805 实验时间： 实验器材：弹簧测力计、木块、长木板、头发丝 教学内容与实验步骤： 一、原理和构造： 弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长，在弹性限度内，弹簧的伸长量和它受到的拉力成正比，弹簧测力计正是根据这一原理设计的。弹簧测力计都由弹簧、指针、刻度板、挂钩、吊环和外壳等组成，常见的两种弹簧测力计及其内部构造如图所示。 二、使用方法 1.使用弹簧测力计时，首先要看清其量程，所要测量的力不能超过它的量程。因为弹簧是有一定弹性限度的，超过这个限度测量就不准确，还有可能损坏测力计。 2.测量前要看清楚弹簧测力计的分度值，以便测量时读数。 3.测量前要检查指针是否指在零刻度线。如果没有指在零刻度线，要进行调节使指针指在零刻度线。 4.使用前，要轻轻地来回拉动弹簧测力计的挂钩，以免指针被卡住，给测量带来较大的误差。 5.测量时，拉弹簧测力计挂钩的力要和测力计的外壳平行，避免扭曲和摩擦，尽量减小由于摩擦产生的测量误差。

6.要等到示数稳定后再读数，读数时视线要与刻度板表面垂直。 最后要说明的是：在使用弹簧测力计时，要尽量使用用挂钩把物体向上拉的测量方法。因为它就是按照这种方法设计的，使用其他方法的误差相对较大。 三、读数 清楚弹簧测力计的量程和分度值，然后再根据指针所指的位置（注意读数时一定要由零刻线往数值增大的方向读）读出所测量力的大小。 四、练习使用弹簧测力计 1、观弹簧测力计的量程（最大刻度），认清每一小格表示多少牛。检查弹簧测力计不受力时，指针时否指在零刻度处。 2、用手拉弹簧测力计的挂钩，使指针指到1N、3N、5N等处，感受一下1N、3N、5N的力有多大。 3、在弹簧测力计的挂钩上挂一个质量已知（约500g）的物体，读出拉力的大小填入记录表中。察 4、在水平放置的长木板上，用弹簧测力计拉木块匀速前进，读出拉力的大小填入记录表中。 5、在倾斜放置的长木块上，用弹簧测力计拉着木块沿木板匀速上升，读出拉力的大小填入记录表中。 6、把一根头发拴在弹簧测力计的挂钩上，用手拉头发，逐渐加大拉力，读出头发被拉断时拉力的大小，填入记录表中。 【实验记录】 实验注意事项： ①测力计测量超过量程的力；②没有调零就进行测量；③使用前没有来回拉动弹簧，用指针被卡的测力计测量；④所测拉力与测力计外壳不平行；⑤示数没有稳定就读数；⑥读数时视线与刻度板表面不垂直；⑦手拿挂钩，把物体挂在吊环上测量 实验报告布置：根据实验内容完成实验报告（按记录表完成） 教学反思：

实验报告-弹簧振子

【实验题目】 弹簧振子周期经验公式的总结 【实验记录】 1．仪器与用具 2. 实验内容和数据记录 a. 测量弹簧振子的弹性系数与质量 方法：测量每根弹簧在40g 的外力下的变形量x ?，利用公式：k= x kg N kg ??/8.904.0计算弹性系数。 利用电子天平测量5组弹簧的质量。 数据记录: b.固定弹性系数，改变质量，测量周期。 弹簧组： ③号弹簧组 c.固定质量M ，改变弹性系数，测量振动周期T

M= M+ m /3 3/)(5i i m m m -=? 弹簧组 砝码配重i m ? (g) 10T (ms) 左侧起始点 10T (ms) 右侧起始点 1 2 3 4 5 【数据处理与分析】 (1) 根据上述b 组的测量数据做最小二乘直线拟合。 拟合结果： α= =1c 线性相关系数=2 r 1 (2) 根据上述c 组的测量数据做最小二乘直线拟合。 拟合公式： k c T lg lg lg 2β+= 拟合结果： =β =2c 线性相关系数=2 r 【结论与讨论】 实验结论： 经实验得弹簧振子周期经验公式为：T=现需确定C 的值，在公式（1）中，由于选用了第三组弹簧，将其弹性系数代入后得C 1=； 在公式（2）中，总质量保持不变，将其代入后得C 2=； 取其几何平均数得 于是最终所得公式为T= 。与理论计算结果T= 基本接近。 讨论及误差分析： 1. 测量弹簧弹性系数的时候，弹簧位置的读数有误差； 2. 在改变弹簧，给滑块添加质量的时候，可能使得滑块与导轨接触而产生了摩擦力，尤其是 c 组试验中第一组弹簧对应的周期特别可疑； 拟合公式： m c T lg lg lg 1α+=

弹簧振子的简谐振动实验报告--宋峰峰

Simple harmonic motion of soring oscillator The purpose ： （1） 测量弹簧振子的振动周期T 。 （2） 求弹簧的倔强系数k 和有效质量0m The principles ： 设质量为1m 的滑块处于平衡位置，每个弹簧的伸长量为0x ，当1m 距平衡点x 时，1m 只受弹性力10()k x x -+与10()k x x --的作用，其中1k 是弹簧的倔强系数。根据牛顿第二定律，其运动方程为 1010()()k x x k x x mx -+--=&& 令 12k k = 则有 kx mx -=&& ① 方程①的解为 00sin()x A t ω?=+ 说明滑块做简谐振动。式中，A 为振幅，0?为初相位，0ω叫做振动系统的固有圆频率。有 0ω= 且 10m m m =+ 式中，m 为振动系统的有效质量，0m 为弹簧的有效质量，1m 为滑块和砝码的质量。 0ω由振动系统本身的性质所决定。振动周期T 与0ω有下列关系

222T π ω= == ② 改变1m ，测出相应的T ，考虑T 与m 的关系，从而求出k 和0m 。 The procedure ： （1）按气垫导轨和计时器的使用方法和要求，将仪器调整到正常工作状态。 （2）将滑块从平衡位置拉至光电门左边某一位置，然后放手让滑块振动，记录A T 的值。要求记录5位有效数字，共测量10次。 （3）再按步骤（2）将滑块从平衡位置拉至光电门右边某一位置测量B T ，重复步骤（2）共测量10次。 取A T 和B T 的平均值作为振动周期T ，与T 相应的振动系统有效质量是 10m m m =+，其中1m 就是滑块本身（未加砝码块）的质量，0m 为弹簧的有效质 量。 （4）在滑块上对称地加两块砝码，再按步骤（2）和步骤（3）测量相应的周期。有效质量20m m m =+，其中2m 为滑块本身质量加上两块砝码的质量和。 （5）再用30m m m =+和40m m m =+测量相应的周期T 。式中， 3m =1m +“4块砝码的质量” 4m =1m +“6块砝码的质量” 注意记录每次所加砝码的号码，以便称出各自的质量。 （6）测量完毕，先取下滑块、弹簧等，再关闭气源，切断电源，整理好仪器。 （7）在天平上称出两弹簧的实际质量并与其有效质量进行比较。

气轨上的弹簧简谐振动实验报告

气轨上弹簧振子的简谐振动 目的要求： （1）用实验方法考察弹簧振子的振动周期与系统参量的关系并测定弹簧的劲度系数和有效质量。 （2）观测简谐振动的运动学特征。 （3）测量简谐振动的机械能。 仪器用具： 气轨（自带米尺，2m,1mm），弹簧两个，滑块，骑码，挡光刀片，光电计时器，电子天平（0.01g），游标卡尺（0.05mm），螺丝刀。 实验原理： （一）弹簧振子的简谐运动过程: 质量为m1的质点由两个弹簧与连接，弹簧的劲度系数分别 为k1和k2，如下图所示： 当m1偏离平衡位置x时，所受到的弹簧力合力为 令 k=，并用牛顿第二定律写出方程 解得 X=Asin() 即其作简谐运动，其中 在上式中，是振动系统的固有角频率，是由系统本身决定的。m=m 1+m0是振动系统的有效质量，m 0是弹簧的有效质量，A是振幅，是初相位，A和由起始条件决定。系统的振动周期为

通过改变测量相应的T，考察T 和的关系，最小二乘法线性拟合求出k 和 （二）简谐振动的运动学特征: 将（）对t 求微分 ） 可见振子的运动速度v 的变化关系也是一个简谐运动，角频率为，振幅为，而且v 的相位比x 超前 .消去t，得 v2=ω02(A2?x2) x=A时，v=0，x=0 时，v 的数值最大，即 实验中测量x和v 随时间的变化规律及x和v 之间的相位关系。 从上述关系可得 （三）简谐振动的机械能: 振动动能为 系统的弹性势能为 则系统的机械能 式中：k 和A均不随时间变化。上式说明机械能守恒，本实验通过测定不同位 置x上m 1的运动速度v，从而求得和，观测它们之间的相互转换并验证机 械能守恒定律。 （四）实验装置： 1.气轨设备及速度测量 实验室所用气轨由一根约2m 长的三角形铝材做成，气轨的一端堵死，另 一端送入压缩空气，气轨的两个方向上侧面各钻有两排小孔，空气从小孔喷出。把用合金铝做成的滑块放在气轨的两个喷气侧面上，滑块的内表面经过精加工

中考物理专项训练：弹簧测力计的使用与读数

弹簧测力计的使用与读数 一．选择题（共15小题） 1．关于下列测量仪器的说法错误的是（） A.弹簧测力计使用前应先在受力方向上调零 B.许多测量仪器的示数都是以长度的示数为基础的 C.使用温度计时观察零刻度线没有意义 D.使用天平时，游码的示数以左端所对刻度值为准 2．弹簧测力计是科学实验中常用的仪器．下列关于其它的说法中不正确的是（） A.称量物体前首先应估计被测力的大小，以免超过量程 B.称量前，要轻轻拉动几下弹簧，这是为了避免弹簧卡在外壳上 C.只要弹簧不断，可以朝任意方向拉动弹簧测力计 D.弹簧测力计的工作原理是在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比3．如图所示，弹簧测力计和细线的重力及摩擦力不计，物重G=，弹簧测力计A、B的示数 分别为（） ，，0 ，， 4．小玲同学把两个钩码挂到弹簧测力计的钩码上（如图甲），图乙是弹簧测力计的示数．下列有关说法错误的是（） A.称量时弹簧测力计中的弹簧在拉力的作用下发生了形变 B.称量时钩码的位置改变了，但质量不会改变 C.弹簧测力计的示数为 D.钩码的质量与它受到的重力成正比

5．如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，物重G=1N，则弹簧测力计A和B 的示数分别为（） ，0 ，1N ，2N ，1N 6．某同学在用弹簧测力计测量力前，发现指针指在的位置上，为了使测量准确，他提出了以下调整方法，其中正确的是（） A.必须将指针拨到“0”刻度线，若不能使指针对准零刻度线，该弹簧测力计已不能使用 B.仍可以直接测出拉力，然后再减去 C.仍可以直接测出拉力数值，因为实验时误差不可避免 D.必须换一个弹簧测力计测量，该弹簧测力计已不能使用 7．某同学在用弹簧测力计测量一个物体的重力时，错将物体挂在拉环上，当物体静止时，弹簧测力计的读数为4N，则物体的重力（） A．一定等于4N B.一定大于4N C.一定小于4N D.以上判断均不正确 8．有关弹簧测力计的使用错误的是（） A.每个弹簧测力计都有测量的最大值 B.测量时要防止弹簧与侧壁的摩擦 C.测量时必须匀速拉动，不能突然加速拉动或减速拉动 D.测量时弹簧测力计必须保持在竖直方向上 9．在实验室里，常用的测量力的工具是（） A.停表 B.温度计 C.天平 D.弹簧测力计 10．关于测力计，下列说法错误的是（） A.测力计必须竖直悬挂 B.使用前要先估计所测力的大小，选择量程合适的测力计 C.测力计也可以测量水平方向的力 D.测力计的量程即其最大刻度值

弹力 弹簧测力计的使用

《弹力弹簧测力计》说课稿（1）修改 【入场】 门口候立，面带微笑，轻敲两下门，停顿2秒（或看评委抬头示意时），快步入场（脚步有节奏，有力度，不拖步，开始前两三步面向评委，眼神真诚，面露微笑），至讲台立定，转身，鞠躬，板书说课课题（先擦干净前者留下的板书），再面向评委 【开场白】 尊敬的评委老师，您们好！（鞠躬） 我是号考生，今天，我说课的题目是《弹力弹簧测力计》。接下来，我将从以下几个环节重点说说本节的教学过程。 【说教学过程】 一、情境导入，游戏激趣 课堂的第一锤要敲在学生的心坎上，所以从生活中的游戏开始。组织学生比赛玩弹弓，游戏规则：站指定点，要把纸团射中远近不同的几个目标。让学生一下活跃起来，积极参与，激起学生的乐趣。游戏结束后提问讨论：纸团为什么能飞出去？或者：这里涉及到的力学知识有哪些呢？为什么纸团飞的远近不同（我们主要是怎样控制纸团的飞行距离的）？（发生形变的皮筋给了纸团一个力，这个力有大小。） 这样导入，目的是为了激发每个学生的求知欲望，让课堂，像磁铁一样深深地吸引他们。从有趣的游戏引入拉近距离，学习物理多了一份亲切，很顺利的从生活经验构建起物理知识。 二、有序新授，层层推进 1、知识点一认识弹力 为使学生更深的体念，安排活动：学生拉伸、压缩弹簧和橡皮泥等物品、运用各种方法让它们发生形变。从而增强感性认识，进行深入研究：物品发生形变时，人的手有什么感觉？手会有什么变化？同时体会什么时候才会有这种感觉？物体发生形变时你还有哪些新的发现？ 设计这个活动，目的是调动学生的积极主动性，充分体念，感受，为弹力概念的建立做好准备。 经过学生的体验和讨论交流，以及师生互动，共同努力，可以总结出以下结论： （1）弹性和塑性 （通过观察分类物品的形变的不同，了解弹性和塑性） （2）弹力的概念：物体发生弹性形变时对跟它接触的物体产生的力。 （通过手的感觉，知道形变物体会给手一个力，从而认知弹力；通过观察发现手也形变，知道手同时给形变物体弹力的作用，力的作用是相互的。） （3）产生原因：物体发生弹性形变 （4）施力物体与受力物体 （5）产生条件：物体相互接触挤压发生弹性形变。（只要受到弹力物体一定发生形变）（3.4．5两点可以在概念中找关键字词，引导分析，挖掘理解） （6）弹力的大小：施力物体形变程度越大，弹力越大 （通过观察体念，容易得到这一结论） 进一步启发提问：弹力大小与物体形变程度具体是什么关系呢？ 出示器材，明确任务，学生自主探究并完成数据表格。