竖直弹簧实验报告-深圳大学

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1、课程编号1800460002题B类型综合设II•性得分教师签名批改日期深圳大学实验报告课程名称:大学物理实验（三实验名称:竖直弹簧振子的简谐振动周期研宄学院:物理科学与技术学院报告人:组号:25学号实验地点科技楼B106实验时间:2014年3月25日一、实验设计方案1.1:实验0的测量竖直弹簧振子的质量M,劲度系数K,周期T，找出M与T,K与T的关系。1.2：实验原理根据胡克定律F=KX，用位移传感器和力传感器使用计算机实测，得到F与K的关系图，所得斜率即为该弹簧的劲度系数。使用位移传感器测出弹簧振子做简谐运动的周期T，实验中所使用的砝

2、码质量M已给出。根据实验所得数据，做出M与T,K与T的关系曲线，得到其关系。1.3:实验仪器(1)±50N力传感器使用8针D1N插头接入计算机接口的模拟通道，按住然后松开力传感器侧面的调零按钮,可进行力传感器的调零。当调零按钮被按住后，则传感器的输出电压为大约0V,在传感器的使用过程中可以随时进行调零。例如，在实验中测量力的变化，实验开始吋安装好实验设备，在数据采集前对传感器进行调零，此时受力条件被认为是零受力，这样的状态传感器可以保持30分钟左右。(2)PASCOCI-6742型运动传感器II(位移传感器)PASCOCI-6742型运

3、动传感器II运用超声波脉冲技术测量物体的位置，测量范围为0.15m-8m。运动传感器发出超声波脉冲，遇到目标后声波反弹，传感器探测其返回声波，与PASCO的接口一起使用，由声波的速度和声波返回总时间的一半，经程序可计算出目标的距离，根据距离与时间的测量，程序还可计算出目标速度和加速度。(3)500数据接口ScienceWorkshop500接U是实验室或该领域中用于测量的便携式的数据记录仪。记录数据只需要该接口和一个传感器。学生可以在实验室或者教室以外脱离计算机使用500接门收集数据，然后再把接口重新接入计算机，将数据导入DataStu

4、diolAj进行分析。二、实验内容及具体步骤1、打开计算机及DataStudio，500数据接口，连接好位移传感器和力传感器。2、在DataStudio点击传感器的1通道，选择运动传感器；点击传感器的A通道，选择力传感器。打开图表，设置好横坐标为位移X，纵坐标为力F，采样率为20。3、将位移传感器移到弹黉正下方，点击DataStudio屮的启动，用位移传感器勾住弹簧,匀速下拉，拉力不能超过50N，点击停止，保存数据，依次测出白、红、黄、蓝、绿5根弹簧的劲度系数K。4、在DataStudio中点击图表，设置好横来标为时间t，纵坐标为位移X

5、，先后在白、红、黄、蓝、绿5根弹簧挂上500g砝码，并给予扰动，使之做上下的简谐振动，待稳定后点击启动，记录50个周期左右的数据并保存。5、选用蓝色弹簧，分别挂上300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200g的砝码，并给予扰动，使之做上下的简谐振动，待稳定后点击启动，记录50个周期左右的数据并保存。三、数据记录及数据处理1、测量劲度系数根据DataStudio所测量到的数据，整理得到不同类型弹簧的劲度系数如表一所示:表一：不同类型弹簧的劲度系数弹簧类型白色红色黄色蓝色绿色劲度系数K39.824.7

6、33.328.848.72、测量在质量一定(500g)时，周期T与弹簧劲度系数K的关系根据DataStudio所测量到的数据，整理得到周期T与劲度系数K的关系如表二所示:表二：周期T与劲度系数K的关系弹簧类型白色红色黄色蓝色绿色劲度系数K39.824.733.328.848.76.30874.97005.77065.36666.9785l/V^0.15850.20120.17330.18630.1433周期数N4837444948时间t(s)34.191933.203533.826340.620530.6154平均周期T(s)0.712

7、30.89740.76880.82900.6378丄1以T为纵坐标，#为横坐标作#-T曲线如图1所示:10.80.60.40.2000.050.10.150.20.251/(A)图1I-T曲线11从图1可以看出，I-T曲线是-•条线性比较好的曲线，可以说成是直线，也就是说T与7?成正比，即TocI。3、测量劲度系数一定吋(蓝色弹簧)，周期T与砝码即弹簧振子质量M的关系根据DataStudio所测量到的数据，整理得到周期T与质量M的关系如表三所示:表三：周期T与质量M的关系质量M(kg)0.30.40.50.60.70.54770.632

8、50.70710.77460.8367周期数N4029473437时间t(s)26.005021.718338.999632.990035.9397平均周期T(s)0.65010.74890.82980.9