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1 课题简介利用弹簧振子实验 ,获得一组振动周期和振子质量的数据 ,利用ＭＡＴＬＡＢ软件处理这些数据 ,发现弹簧振子振动周期和振子质量的数学关系。2 问题提出图 1 许多车辆在车轴上都装有减振弹簧 ,如火车和汽车的车厢 ,它们可以被看作为弹簧振子。如图 1 ,把轻螺旋弹簧上端固定 ,下端挂一砝码 ,就组成了弹簧振子。当砝码自然平衡后 ,把它稍向下拉 ,松手 ,砝码就在竖直方向上振动起来。砝码的质量ｍ被称为弹簧振子的质量 ;砝码的振动周期Ｔ被称为弹簧振子的周期 ,弹簧振子的周期和质量之间存在什么定量关系呢 ?3 制定方案图 2 实… 相似文献
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弹簧振子的简谐振动是高中物理一个重要的演示实验。本系统将传统教具与现代信息技术相结合 ,对其进行了改进。1 原理采用新型光电传感器件 ,采集弹簧振子正负位移数据 ,通过集成电路ＥＭ84 5 0 2变成计算机可识别的数字信息送给计算机程序处理 ,可在显示器上实时的显示出振子位移随时间变化的图象。仪器结构简单 ,操作方便 ,克服了机械接触式记录数据阻尼较大的缺点 ,所得图象醒目逼真 ,可打印 ,易激发学生兴趣 ,非常适合演示。电路原理图见图 1。图 12 实验装置 (如图 2 )3 制作材料 Ｊ2 2 0 1气垫式弹簧振子一套、光电三极接收管一… 相似文献
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一个正确清晰的振动图象,有助于学生对振动规律的理解和掌握.在高中物理简谐振动教学中,历来都非常重视振动图象的演示,但利用砂摆漏砂拉动纸板获得图象的方法,主要有两个缺点:其一是手拉纸板做匀速直线运动很难掌握;其二是漏砂成图象的办法,既不易控制,又需借反射镜进行观察.因此实验达不到预期的效果.最近我们设计了一种SJ—18型简谐振动图象演示仪,经过试用,能简便地演示单摆和弹簧振子的振动图象,效果较好. 相似文献
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水平放置的弹簧振子的振动是简谐运动，如果不考虑摩擦和空气阻力，那么振动系统的机械能守恒。即在简谐运动过程中的任一时刻，动能与势能可以互相转化，它们之和是一个不变的常数，这是大家熟知的结论。那么，弹簧振子的这一运动特征与其所放置的位置有无关系？也就是说，对于竖直吊起的弹簧振子，或者是放在无摩擦的斜面上的弹簧振子，其振动是不是简谐运动？运动过程中的任一时刻，动能与势能之和是否仍然是一个不变的常数？对此，很多学生难以给出正确结论。 相似文献
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螺旋弹簧式纵波演示器通常用于物理教学中演示纵波的形成及其传播。当振子按一定的频率振动时,水平悬挂的弹簧圈就会将其振动从弹簧的一端传到另一端,形成疏密相间的纵波。 当我们认真分析这种弹簧疏密波的形成机理时,发现它与均匀细棒中的纵波有着极大的不同。另一方面,当弹簧的一端左右振动时,弹簧圈的质点间发生横向位移,这种位移近似地垂直子弹簧圈,弹簧的相邻截面 相似文献
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弹簧振子的振动是机械振动 ,要用示波器显示其振动的规律 ,关键是如何将机械振动的位移转换成电信号。笔者经过多次试验 ,设计了一种方法 ,取材方便 ,演示效果良好。1.实验设计思路在实验中 ,有时需要调节负载两端的电压 ,这时往往接成如图 1所示的分压电路。改变滑臂的位置 ,在RL 两端就可得到不同的电压。设想若滑臂按某一规律运动 ,例如按简谐振动的规律运动 ,那么在 RL 两端就可得到按简谐振动规律变化的电压。如果这时把滑臂图 1 分压电路看作弹簧振子 ,电压表换成示波器 ,就可用示波器显示弹簧振子的振动曲线。2 .实验装置实验装置… 相似文献
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行人教版高中物理教材中关于简谐振动图象的演示 ,实验采用振动沙摆漏出的沙流到木板上而形成图象。它只能在水平面上显示 ,若将木板竖直 ,沙质图象消失 ,留下的图象痕迹粗而模糊 ,影响了实验效果。如果把沙摆改用注射器 (喷水 ) ,问题即可解决。改进方法如下 :1.把盛沙的漏斗改用装有墨水的注射器 (此注射器可用热学玻—马定律实验中带有框架的注射器代替 ) ,如图 1a所示。2 .在薄木板上贴一张与木板一样大小的纸条 (用棉纸效果更佳 ) ,并在纸条中央画上“零线”OO′,如图 1中 b所示。图 1把注射器固定在用铁架台做的框架上。使注射器摆动… 相似文献
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高二物理《教师教学用书》第30页的实验指导中，建议将简谐运动中的理想实验“弹簧振子的振动”，改用图1所示的短轨道气垫式弹簧振子去做。
经我校现有18个高二教学班演示的结果证实，用气垫式弹簧振子做该实验很成功。不过刚开始对照仪器说明书试做时，不那么顺利。其原因是用皮唧作气源，只能多次踏压，断续供气。而该实验必须用一定流量的持续气流才能使“气垫”稳定、振子悬浮而左右多次振动。 相似文献
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本文利用弹簧振子实验 ,获得一组振动周期和劲度系数的数据 ,利用ＭＡＴＬＡＢ软件处理这些数据 ,发现了弹簧振子振动周期和劲度系数的数学关系。1 问题提出上期文章介绍了弹簧振子的周期和质量之间关系的研究 ,得到了“周期与质量的平方根成正比”的结论。但对比不同实验组的研究结论 ,发现得到的关系式形式相同 ,但系数有差异 ,有些差异十分明显。原来有些组使用的弹簧不同 ,这说明弹簧振子的周期还与弹簧本身有关 ,我们很自然想到弹簧的劲度系数。弹簧振子的周期和劲度系数之间存在怎样的定量关系呢 ?2 制定方案图 1 实验装置示意图 … 相似文献
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1 前言和说明“振动图象”是《力学》机械振动中一个重要的知识 ,它表现了振子的位移随时间变化的规律和关系。“波动图象”是《力学》机械波中的一个重要内容 ,它反映的是传播波的媒质在某时刻各媒质点的相互位置情况。在以往的教学过程中 ,我们发现 ,学生很容易混淆这两个图象 ,为此 ,在教学内容讲授之后 ,我们设计了本节内容 ,作为对课本教学环节的补充和加强。2 内容设计[题目 ]简谐振动图象和波动图象的区别与联系[教学目的 ]①复习与振动图象和波动图象相关的基本性质。②通过比较 ,正确认识两图象形式和实质的区别。③通过讲解 ,认… 相似文献
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魏新成 《北京广播电视大学学报》2000,(1):38-41
振动系统在周期性的策动力F=F0coswt的作用下,其稳态受迫振动为x=Acos(wf+φ,与无阻尼自由振动位移变化完全一样,但是系统的总能量一般并不守恒,动能和势能在一个周期内的平均值Ek^-和Ep^-一般也不相等。为什么会有这种情况呢?受迫振动的能量转换是如何发生的呢?下面以弹簧振子的受迫振动为例来说明一问题。 相似文献
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精确的实验测定表明,对于弹簧质量不可忽略的振动系统的振动周期总是略大于理论公式给定的周期。本文分别通过理论推导和实验探究得出当振子质量和弹簧质量满足一定关系时,忽略弹簧质量采用理论公式可以使实验误差控制在5%以内,这种情况下实验效果最佳。 相似文献
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现行高中物理课本上演示受迫振动的仪器，很不好用。它是由一个带曲轴的摇柄和竖悬弹簧振子组成。当匀速摇转摇柄时，即有一周期性的向上、向下的力作用于弹簧振子，遂使之作受迫振动。原理固然正确，操作起来却十分困难：弹簧振子并不乖乖地上下振动，而是左右前后乱蹦乱跳，根本看不到什么受迫振动现象。这几年，物理杂志上发表了一些文章，对弹簧振子作了一些限位改进，乱蹦乱跳的现象有了一些改善。但是，一个十分关键的问题依然存在：那就是摇转摇柄的周期性和力度的均匀性，对于一个即使很有经验的物理老师来说，也是无法保证的。驱动力的周期和力度不稳定，就无法实现其受迫振动。各学校对这个实验，也是不了了之。 相似文献
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目的:通过三维运动学仪器分析咏春拳日字冲拳肩髋转动的特点,并探讨咏春拳的发力特征,为咏春拳技术要领科学化阐释及其训练提供建议。方法:受试者为5名咏春拳教练,运用VICON三维运动学仪器采集日字冲拳过程的运动学数据。结果:肩髋转动角变化突然但幅度小;从位移变化看两肩有小幅对拉以助发力;髋关节转动幅度小,髋关节水平转动呈现转动圆心在髋关节中点和偏向对侧髋点两种方式,高水平教练使用的是后一种发力方式。结论:1)咏春拳日字冲拳肩髋转动角度小,没有明显预摆动作,易于突然进攻以及变换动作。2)日字冲拳髋关节水平转动圆心偏向对侧髋点形成的转动力矩较大,增强了在二字钳羊马姿势下的发力效果。 相似文献
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通常做这个实验的困难是不易形成匀速圆周运动和测量线速度。本文介绍的装置利用高压放电产生的力,热效应解决了上述问题。若在教学中安排在高中后期,可进行综合技能训练。 一、实验装置 见图1.竖直的转动轴a上部安装水平的转动臂b,轴上端穿过轴架f,下端磨成尖状,由中央有凹槽的轴架f′支承,f和f′固定在支架B上。转动臂两端各焊接放电针c和c′,针尖朝向相反。臂上对称的两点各磨出凹槽,一边悬挂直径约1厘米的摆球g,另一边挂平衡体H.以上部件中,底座A和支架B为绝缘体,其余都由金属制成。 相似文献
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简谐振动的周期公式为:T=2π(m/k)~(1/2)T为振动周期,m为振子的质量,k为弹簧的倔强系数.实践证明,用气垫导轨来进行这一验证,效果较好.使用器材:J 2125—2型气垫导轨(J 2126—1型小型气源)、倔强系数为k′_1和k′_2的弹簧(各两支)、配重金属块(数块)、秒表、天平、直尺等.实验装置:将气垫导轨水平放置在实验桌上,在滑块的两端各系一根弹簧,两根弹 相似文献
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高中物理新教材采用水平弹簧振子替代以前的砂摆演示简谐运动的图像，但目前实验室拥有的简谐运动演示仪存在着诸多不足：①描绘图像的笔与板不稳定，明显不是匀速运动；②用笔来描图多少有摩擦，实现不了等幅性；③画出的图像不规范，实验效果差。为了克服以上不足，能更直观演示简谐运动的图像，现介绍以下三种简谐运动演示仪的制作方法。 相似文献
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为保证桥机安全可靠工作,桥机振动问题是大型起重设备中十分重要的研究课题,而传统所采用的是单一能域建模方法。鉴于此,针对小车-吊重-桥机主梁耦合系统,利用键合图分块建模的特点,分别建立小车运动系统和简支梁承重结构对应的键合图模型。根据两个子系统之间的功率守恒,组合完成耦合系统的键合图模型,借此建立耦合系统的状态方程。针对小车运行加速-匀速-减速的实际工况,根据状态方程计算系统的耦合频率,采用状态空间迭代解法求解主梁跨中动力响应。分析吊重与小车质量比、绳长和吊重摆动对系统耦合频率和主梁跨中动力响应的影响。结果表明:利用键合图法可以快速有效地构建复杂耦合系统的动力学模型;小车-吊重-桥机主梁耦合系统的动力学特性不仅与小车运行的速度、加速度有关,而且与吊重与小车质量比、绳长和吊重摆动有关。 相似文献
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1 仪器示意图 (图 1)图 12 用途及特点( 1)用途①演示摆球在竖直平面内圆周运动的机械能守恒问题。②研究摆球在竖直平面内完成圆周运动的临界条件。( 2 )特点①演示方法简单 ,操作方便 ,现象明显。②成本低 ,功能多。3 制作材料方木板 ( 6 4cm×50cm)、中间有孔的小球 (直径约 2cm)、一根不可伸长的细线 (约 4 0cm)、一根钉子 (约 2cm)、螺母与螺杆、即时贴(红色 )。4 制作方法( 1)将厚度约 15mm的一块木板制成长为6 4cm ,宽为 50cm的矩形木板 ,刨平后涂上白漆 ,最后给木板装上一个底座使之竖直放置。( 2 )在木板正中且距离上边缘 10cm… 相似文献
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