09春-1

2009春第1套

一、必做题

[1]. 若十进制数"-57"在计算机内表示为11000111，则其表示方式为___。

A.ASCII码

B.反码

C.原码

D.补码

[2]. 计算机加电后自动执行BIOS中的程序，将所需的操作系统软件从外存装载到内存中运行，这个过程称为"自举"、"引导"或"系统启动"。

[3]. 所谓集成电路，指的是在半导体单晶片上制造出含有大量电子元件和连线的微型化的电子电路或系统。

[4]. 计算机网络按其所覆盖的地域范围一般可分为________ 。

A.局域网、广域网和万维网

B.局域网、广域网和互联网

C.局域网、城域网和广域网

D.校园网、局域网和广域网

[5]. Pentium 4处理器中的cache是用SRAM组成的，其作用是________。

A.发挥CPU的高速性能

B.扩大主存储器的容量

C.提高数据存取的安全性

D.提高CPU与外部设备交换数据的速度

[6]. 计算机指令是一种使用________代码表示的操作命令，它规定了计算机执行什么操作以及操作对象的位置。

[7]. DVD光盘和CD光盘直径大小相同，但DVD光盘的道间距要比CD盘______，因此，DVD盘的存储容量大。

[8]. 光纤分布式数字接口网（FDDI）采用环形拓扑结构，使用光纤作为传输介质。

[9]. 辨别用户真实身份常采用的安全措施是________________。

A.身份认证

B.数据加密

C.访问控制

D.审计管理

[10]. 计算机网络有两种常用的工作模式，它们是对等模式和________模式。

[11]. 下列有关虚拟专网的叙述中错误的是________。

A.构建虚拟专网需租用电信局的专线来实现端到端的物理连接

B.隧道技术、加密、身份鉴别等是实现虚拟专网常用的技术

C.虚拟专网是架构在公用骨干网所提供的网络平台之上的逻辑网络

D.基于因特网的VPN具有节省费用、运行灵活、易于扩展、易于管理等优点

[12]. 在描述数据传输速率时，常用的度量单位Mb/s是kb/s的________倍。

[13]. 中文Word是一个功能丰富的文字处理软件，下面的叙述中错误的是________。

A.在文本编辑过程中，它能做到“所见即所得”

B.在文本编辑过程中，操作错误不能“回退”(Undo)

C.它可以编辑制作超文本

D.它不但能进行编辑操作，而且能自动生成文本的“摘要”

[14]. 在Internet上发送电子邮件时，收件人计算机必须开着，否则，电子邮件会丢失。

[15]. 在TCP/IP网络中，任何计算机必须有一个IP地址，下面关于IP地址说法中，错误的是________。

A.IP地址分成A、B、C三类

B.B类IP地址的总数多于C类IP地址总数

C.IP地址是一个二进制代码

D.IPv4中IP地址的长度为32位

[16]. 黑白图像的像素有________个亮度分量。

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

[17]. 目前，高性能计算机大多采用并行处理技术，即在一台计算机中使用许多个________ 实现超高速运算。

[18]. 中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出设备等通过系统总线互相连接，构成计算机硬件系统。

[19]. 数据传输中规定时间内出错数据占被传输数据总数的比例被称为________。

[20]. 目前硬盘与光盘相比，具有________的特点。

A.存储容量小，工作速度快

B.存储容量大，工作速度快

C.存储容量小，工作速度慢

D.存储容量大，工作速度慢

[21]. 以下所列结构中，___________属于高级程序设计语言的控制结构。

①顺序结构②自顶向下结构③条件选择结构④重复结构

A.①②③

B.①③④

C.①②④

D.②③④

[22]. 程序设计语言的编译程序或解释程序属于________。

A.系统软件

B.应用软件

C.实时系统

D.分布式系统

[23]. 以太网中，检测和识别信息帧中MAC地址的工作由________卡完成。

[24]. 简单文本也叫纯文本或ASCII文本，在Windows操作系统中的后缀名为.rtf。

[25]. 下列关于操作系统设备管理的叙述中，错误的是________。

A.设备管理程序负责对系统中的各种输入输出设备进行管理

B.设备管理程序负责处理用户和应用程序的输入输出请求

C.每个设备都有自己的驱动程序

D.设备管理程序驻留在BIOS中

[26]. 银行使用计算机实现个人存款业务的通存通兑，这属于计算机在______方面的应用。

A.辅助设计

B.科学计算

C.数据处理

D.自动控制

[27]. 下列关于计算机合成图像（计算机图形）的应用中，错误的是__________。

A.可以用来设计电路图

B.可以用来生成天气图

C.计算机只能生成实际存在的具体景物的图像，不能生产虚拟景物的图像

D.可以制作计算机动画

[28]. 使用IE浏览器启动FTP客户程序时，用户需在地址栏中输入：________://[用户名:口令@]FTP服务器域名[:端口号]

[29]. MA TLAB是一种面向数值计算的高级程序设计语言。

[30]. 一般而言，扩展人类感觉器官功能的信息技术不包括_______。

A.感测技术

B.识别技术

C.获取技术

D.存储技术

[31]. 分组交换网的基本工作方式是数模转换。

[32]. 联想、Dell等品牌机的内存容量是不可以扩充的。

[33]. 打印机可分为针式打印机、激光打印机和喷墨打印机，其中激光打印机的特点是_______。

A.高精度、高速度

B.可方便地打印票据

C.可低成本地打印彩色页面

D.比喷墨打印机便宜

[34]. 以下有关通信技术的叙述中，错误的是________。

A.短波具有较强的电离层反射能力，适用于环球通信

B.卫星通信利用人造地球卫星作为中继站转发无线电信号，实现在两个或多个地球站之间

的通信

C.卫星通信也是一种微波通信

D.载波通信只能用来传输电报、电话、传真和数据，不能传输图像

[35]. 一般情况下，计算机加电后，操作系统可以从硬盘装载到内存中，这是由于计算机执行了固化在ROM中的________程序（填英文缩写词）。

[36]. 电信局利用本地电话线路提供一种称为“不对称用户数字线”的技术服务，它在传输数据时，下载的速度远大于上载的速度，这种技术的英文缩写是________ 。

A.ATM

B.ISDN

C.X.25

D.ADSL

[37]. 对于需要高速传输大量音频和视频数据的情况，以下所列设备接口首选的是________。

A.IDE接口

B.IEEE-1394接口

C.SCSI接口

D.PS/2接口

[38]. 以下不属于"数据结构"研究内容的是____________ 。

A.数据的逻辑结构

B.数据的存储结构

C.数据的获取

D.在数据上定义的运算

[39]. 下列功能中，数码相机目前一般不具备的是________。

A.自动聚焦

B.影象预视

C.影象删除

D.影象打印

[40]. TCP/IP协议标准将计算机网络通信问题划分为应用层、传输层、网络互连层等4个层次，其中IP协议属于________ 层。

[41]. 在网络环境下，数据安全是一个重要的问题，所谓数据安全就是指数据不能被外界访问。

[42]. 在使用配置了触摸屏的多媒体计算机时，可不必使用鼠标器。

[43]. 目前市场上有些PC机的主板已经集成了许多扩充卡（如声卡、以太网卡、显示卡）的功能，因此不再需要插接相应的适配卡。

[44]. 传输电视信号的有线电视系统，所采用的信道复用技术一般是________多路复用。

A.时分

B.频分

C.码分

D.波分

[45]. 在计算机中，音箱一般通过________与主机相连接。

A.图形卡

B.显示卡

C.声音卡

D.视频卡

二、选做题

[1]. 假定有关系R与关系S进行某种运算后结果为W，W中的元组既属于R，又属于S，则W为R和S________运算的结果。

A.交

B.差

C.并

D.投影

[2]. 用户可以根据自己的爱好从网上选择收看电视节目，这种技术称为_________。

[3]. 关系模式的主键是一个能惟一确定该二维表中元组（行）的属性组（也可以是单个属性）。

[4]. 采用结构化生命周期方法开发信息系统中，经过系统分析阶段后，下一步应进入________阶段。

A.系统规划

B.系统维护

C.系统设计

D.系统实施

[5]. SQL的SELECT语句中，利用WHERE子句能实现关系操作中的____操作。

A.选择

B.投影

D.除法

[6]. 数字摄像头采用的光传感器器件是__________。

A.LCD

B.CMOS

https://www.360docs.net/doc/6a17112321.html,D

D.CMOD或CCD

[7]. 下列关于信息系统的说法中，错误的是________。

A.信息系统是一个人机交互系统

B.信息系统是以计算机系统为基础的

C.信息系统的核心和基础是操作系统

D.应该使用各种先进成熟的软件开发工具维护信息系统

[8]. 在信息系统开发过程中，系统分析方法使用数据流程图和________来对系统需求进行完整的描述。

[9]. WA V格式声音可以与MP3声音进行相互转换。

[10]. 计算机集成制造系统（CIMS）一般由_____系统和管理业务系统组成。

三、Word,Excel操作题

调入考生文件夹中的ED.RTF文件，参考样张按下列要求进行操作。

1. 将页面设置为：A4纸，上、下页边距为

2.5厘米，左、右页边距为3厘米，每页40行，每行39个字符；

2. 给文章加标题"警惕噪声对孩子成长的影响"，居中显示，设置其格式为华文行楷、粗体、小一号字；

3. 参考样张，给正文第二段加蓝色1.5磅阴影边框，填充浅黄色底纹；

4. 设置正文为1.5倍行距，第一段首字下沉2行，首字字体为隶书，其余各段均设置为首行缩进2字符；

5. 设置奇数页页眉为"警惕噪声"，偶数页页眉为"保护儿童"，所有页页脚为自动图文集"第X页共Y页"，均居中显示；

6. 参考样张，在正文第五段适当位置插入图片child.jpg，设置图片高度、宽度缩放比例均为120%，环绕方式为四周型，并为图片建立超链接，指向文档顶端；

7. 参考样张，将正文中所有"分贝"设置为黑体、加粗、蓝色；

8. 将正文倒数第二段分成等宽两栏，加分隔线；

9. 根据工作簿EX1.XLS提供的数据，制作如样张所示图表，具体要求如下：

(1) 将"区域说明.rtf"文件中的表格转换到EX1.XLS工作表Sheet1中，要求数据自第一行第一列开始存放，将Sheet1工作表更名为"区域说明"；

(2) 在"城市区域噪声标准"工作表D2单元格中输入"平均"，在D3:D7各单元格中，利用公式分别计算相应区域类别日平均噪声，结果保留1位小数；

(3) 在"城市区域噪声标准"工作表中，设置A2:D7单元格区域文字水平居中、各列列宽均为12，并为A2单元格建立超链接，指向工作表"区域说明"；

(4) 根据"城市区域噪声标准" 工作表B2:B7单元格区域数据生成一张"柱形圆柱图"，嵌入当前工作表中，要求系列产生在列，X分类轴标志为区域类别（即A3:A7单元格区域），图表标题为"城市区域昼间噪声标准"，数据标志显示值；

(5) 参考样张，将生成的图表以"增强型图元文件"形式选择性粘贴到Word文档的末尾；

(6) 将工作簿以文件名：EX，文件类型：Microsoft Excel工作簿（*.XLS），存放于考生文件

10. 将编辑好的文章以文件名：DONE，文件类型：RTF格式（*.RTF），存放于考生文件夹中。

四、FrontPage,PowerPoint操作题

所需素材均存放于考生文件夹的Web子文件夹中，参考样页按下列要求进行操作。

1. 打开站点"Web"，编辑网页Index.htm，将其标题设置为"可持续发展概念"，设置下框架初始网页为main.htm，并设置main.htm背景图片为bg.gif；

2. 参考样页，在上框架网页中插入图片title.jpg，设置其宽度为100%；

3. 参考样页，在下框架网页中，为小标题文字"生态可持续发展"、"经济可持续发展"和"社会可持续发展"设置图片项目符号，图片采用arrow.bmp；

4. 在下框架网页文字的下方插入悬停按钮（Office2003为交互式按钮），输入文字"更多"，并建立超链接，指向"可持续发展.htm"，目标框架为相同框架；

5. 设置下框架网页过渡效果为圆形收缩，离开网页时发生，周期为2秒；

6. 完善PowerPoint文件Web.ppt，并发布为网页，链接到网页中，具体要求如下：

（1）所有幻灯片应用设计模板Capsules.pot；

（2）设置第一张幻灯片标题的动画效果为盒状展开（Office 2003中为盒状，方向向外）、并伴有鼓掌声；

（3）设置所有幻灯片显示自动更新的日期（样式为"××××年××月××日"）及幻灯片编号；

（4）在最后一张幻灯片的右下角插入一个"第一张"动作按钮，超链接指向首张幻灯片；（5）将制作好的演示文稿以文件名：Web，文件类型：演示文稿（*.PPT）保存，同时另存为Web页，文件名为Web.htm，文件均存放于考生文件夹下的Web站点中；

（6）参考样页，为上框架网页中的图片建立超链接，指向Web.htm，目标框架为"新建窗口"。

7. 将所有修改过的网页以原文件名保存，文件均存放于考生文件夹下的Web站点中。

机械振动第1节简谐运动讲义-人教版高中物理选修3-4讲义练习

第1节简谐运动 1.平衡位置是振子原来静止的位置，振子在其附近所做的往复运动，是一种机械振动，简称振动。 2．如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动，它是一种最简单、最基本的振动，是一种周期性运动。 3．简谐运动的位移一时间图像表示质点离开平衡位置的位移随时间变化的关系，而非质点的运动轨迹。由该图像可以确定质点在任意时刻偏离平衡位置的位移和运动情况。一、弹簧振子 1．弹簧振子如图所示，如果球与杆或斜面之间的摩擦可以忽略，且弹簧的质量与小球相比也可以忽略，则该装置为弹簧振子。 2．平衡位置振子原来静止时的位置。 3．机械振动振子在平衡位置附近所做的往复运动，简称振动。二、弹簧振子的位移—时间图像 1．振动位移从平衡位置指向振子某时刻所在位置的有向线段。 2．建立坐标系的方法以小球的平衡位置为坐标原点，沿振动方向建立坐标轴。一般规定小球在平衡位置右边(或上边)时，位移为正，在平衡位置左边(或下边)时，位移为负。 3．图像绘制用频闪照相的方法来显示振子在不同时刻的位置。

三、简谐运动及其图像 1．定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。 2．特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，其振动过程关于平衡位置对称，是一种往复运动。弹簧振子的运动就是简谐运动。 3．简谐运动的图像 (1)形状：正弦曲线，凡是能写成x＝A sin(ωt＋φ)的曲线均为正弦曲线。 (2)物理意义：表示振动的质点在不同时刻偏离平衡位置的位移，是位移随时间的变化规律。 1．自主思考——判一判 (1)平衡位置即速度为零时的位置。(×) (2)平衡位置为振子能保持静止的位置。(√) (3)振子的位移－5 cm小于1 cm。(×) (4)简谐运动的轨迹是一条正弦(或余弦)曲线。(×) (5)简谐运动是一种匀变速直线运动。(×) 2．合作探究——议一议 (1)简谐运动与我们熟悉的匀速运动比较，速度有何不同的特点？如何判断一个物体的运动是不是简谐运动？提示：简谐运动与匀速运动的区别在于其速度大小、方向都不断变化，只要质点的位移随时间按正弦规律变化，则这个质点的运动就是简谐运动。 (2)如图所示为振子的位移—时间图像，振子的位移—时间图像就是振子的运动轨迹吗？提示：图像描述的是振动物体的位移随时间的变化规律，并不是物体的运动轨迹。

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=v02(v2?v2) 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，滑块的表面经过精加工与

第一节简谐运动选择题1

填空题 1、简谐运动的物体由极端位置向平衡位置所做的运动是[ ] A 匀加速运动 B 加速度不断增大的加速运动 C 加速度不断减小的加速运动 D 加速度不断增大的减速运动 2、弹簧振子作简谐运动时，以下说法正确的是[] A 振子通过平衡位置时，回复力一定为零 B 振子若做减速运动，加速度一定在增加 C 振子向平衡位置运动时，加速度一定与速度方向一致 D 在平衡位置两侧，振子速率相同的两个位置是相对平衡位置对称的 3、做简谐运动的物体，当它们每次经过同一位置时，有可能不同的物理量是[] A 位移 B 回复力 C 加速度 D 速度 4、一弹簧振子周期为2.4s，当它从平衡位置向右运动了1.5s 时，其运动情况是[] A 向右减速 B 向左减速 C 向右加速 D 向左加速 5、如图所示弹簧振子，振子质量为2.0×102g，作简谐运动，当它到达平衡位置左侧2.0cm 时受到的回复力是0.40N，当它运动到平衡位置右侧4.0cm处时，加速度为：[] A 2ms-2向右 B 2ms-2向左 C 4ms-2向右 D 4ms-2向左 6、上题中，若弹簧振子的振幅为8cm，此弹簧振子振动的周期为：[ ] A 0.63s B 2s C 8s D 条件不足，无法判断 7、对于作简谐运动的物体，其回复力和位移的关系可用下述哪个图像表示：[]

8、弹簧振子在BC间作简谐运动，O为平衡位置，BC间距离为10cm，由B→C运动时间为1s，则[ ] A 从B开始经过0.25s，振子通过的路程是2.5cm B 经过两次全振动，振子通过的路程为40cm C 振动周期为1s，振幅为10cm D 从B→O→C振子做了一次全振动 9、下列关于简谐运动周期、频率、振幅说法那些正确：[] A 振幅是矢量，方向是由平衡位置指向极端位置 B 周期和频率的乘积为一常数 C 振幅增大，周期随它增大，频率减小 D 做简谐运动系统一定，其振动频率便一定，与振幅无关 10、如图所示，把一个有槽的物体B与弹簧相连，使B在光滑水平面上做简谐运动，振幅为A1．当B恰好经过平衡位置，把另一个物体C轻轻的放在（C速度可以认为是零）B的槽内，BC共同作践谐振动的振幅为A2．比较A1和A2的大小：[ ] A、A1=A2 B、A1>A2 C、A1

简谐振动特性研究实验

实验一、简谐振动特性研究与弹簧劲度系数测量【实验目的】 1. 胡克定律的验证与弹簧劲度系数的测量； 2. 测量弹簧的简谐振动周期，求得弹簧的劲度系数； 3. 测量两个不同弹簧的劲度系数，加深对弹簧的劲度系数与它的线径、外径关系的了解。 4. 了解并掌握集成霍耳开关传感器的基本工作原理和应用方法。【实验原理】 1. 弹簧在外力作用下将产生形变（伸长或缩短）。在弹性限度内由胡克定律知：外力和它的变形量成正比，即：（1）（1）式中，为弹簧的劲度系数，它取决于弹簧的形状、材料的性质。通过测量和的对应关系，就可由（1）式推算出弹簧的劲度系数。 2. 将质量为的物体挂在垂直悬挂于固定支架上的弹簧的下端，构成一个弹簧振子，若物体在外力作用下（如用手下拉，或向上托）离开平衡位置少许，然后释放，则物体就在平衡点附近做简谐振动，其周期为：（2）式中是待定系数，它的值近似为，可由实验测得，是弹簧本身的质量，而被称为弹簧的有效质量。通过测量弹簧振子的振动周期，就可由（2）式计算出弹簧的劲度系数。 3. 磁开关（磁场控制开关）：如图1所示，集成霍耳传感器是一种磁敏开关。在“1脚”和“2 脚”间加直流电压，“1脚”接电源正极、“2脚”接电源负极。当垂直于该传感器的磁感应强度大于某值时,该传感器处于“导通”状态，这时处于“”脚和“”脚之间输出电压极小，近似为零，当磁感

强度小于某值时，输出电压等于“1脚”、“2脚”端所加的电源电压，利用集成霍耳开关这个特性，可以将传感器输出信号输入周期测定仪，测量物体转动的周期或物体移动所经时间。【实验仪器】 FB737新型焦利氏秤实验仪1台，FB213A型数显计时计数毫秒仪【实验步骤】 1. 用拉伸法测定弹簧劲度系数：（不使用毫秒仪）（1）按图2,调节底板的三个水平调节螺丝，使重锤尖端对准重锤基准的尖端。（2）在主尺顶部安装弹簧，再依次挂入带配重的指针吊钩、砝码托盘，松开顶端挂钩锁紧螺钉，旋转顶端弹簧挂钩，使小指针正好轻轻靠在平面镜上（注意：力度要适当，若靠得太紧，可能会因摩擦太大带来附加的系统误差），以便准确读数。这时因初始砝码等已使弹簧被拉伸了一段距离。（可参考说明书中的装置图）

2019-2020学年高中物理第十一章机械振动第1节简谐运动教案新人教版选修3-4.doc

2019-2020学年高中物理第十一章机械振动第1节简谐运动教案新人教版选修3-4 教学设计说明本节课是一节物理知识和方法相结合,理论探究和实验探究相结合的探究课。知识层面主要从振动的定义、振动图像的得到、猜想和验证等方面展开探究，这其中涉及了理想化模型的思想、图像法、猜想和验证等物理探究中常用的思想方法，因此本节课知识体系的展开和物理探究方法的展开完全是糅合在一起的。理论探究侧重学生思维能力，对于高中学生而言，比实验探究更具难度，因此本节课的理论探究是教师引导下的学生的探究，主要采用了①与已有知识的对比和迁移②层层递进的问题分解这两种方法来加以引导。学生分组活动的两个实验，一是用特殊值法验证猜想，一是沙漏直接记录法得到x-t图，这两种方法都不是最精确的方法，而课堂中却把最精确的频闪照片方法和位移传感器的记录和验证方法作为演示实验，这样做是为了给学生这样一种观点：科学探究不是遥不可及，不一定要借助很先进的工具和仪器，最简单易行的方法也是好方法。整节课以方法为线索将学生的认知过程与探究过程加以链接，学生在学习物理知识的同时又学习了物理方法，体验提出问题——探索方法（思考设计、类比迁移）——应用方法（知识与方法的领会）——解决问题（知识与方法的获得）的科学探究的一般过程。教学目标：（一）知识与技能 1、知道什么是弹簧振子，理解振动的平衡位置和位移。 2、知道弹簧振子的位移－时间图象，知道简谐运动及其图象。（二）过程与方法通过对简谐运动图象的绘制，认识简谐运动的特点。（三）情感、态度与价值观 1、通过对简谐运动图象的绘制，培养认真、严谨、实事求是的科学态度。 2、从图象中了解简谐运动的规律，培养分析问题的能力及审美能力（逐步认识客观存在的简洁美、对称美等）。教学重点：理解简谐运动的位移－时间图象。教学难点：

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。

高中物理第十一章机械振动第1节简谐运动案新人教版选修

第1节简谐运动 1．了解什么是机械振动，认识自然界和生产、生活中的振动现象。 2．认识弹簧振子这一物理模型，理解振子的平衡位置和位移随时间变化的图象。 3．理解简谐运动的概念和特点，知道简谐运动的图象是一条正弦曲线。 4．能够利用简谐运动的图象判断位移和速度等信息。一、弹簧振子 1．平衡位置：振子原来□01静止时的位置。 2．机械振动：振子在□ 02平衡位置附近的往复运动，简称振动。 3．弹簧振子：如图所示，小球套在光滑杆上，如果弹簧的质量与小球相比□03可以忽略，小球□04运动时空气阻力也可以忽略，把小球拉向右方，然后放开，它就在□05平衡位置附近运动起来。这种由□ 06小球和□07弹簧组成的系统称为弹簧振子，有时也简称为振子，弹簧振子是一种理想化模型。二、弹簧振子的位移—时间图象 1．振动位移：可用从平衡位置指向振子所在位置的□ 01有向线段表示。 2．位移—时间图象：以小球的平衡位置为坐标原点，用横坐标表示振子□ 02振动的时间，纵坐标表示振子□ 03相对平衡位置的位移，建立坐标系，得到位移随时间变化的情况——振动图象。 3．物理意义：反映了振子的□ 04位移随□05时间的变化规律。 4．特点：弹簧振子的位移—时间图象是一条□ 06正(余)弦曲线。三、简谐运动 1．定义：如果质点的位移与时间的关系遵从□ 01正弦函数的规律，即它的振动图象(x -t 图象)是一条□ 02正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。 2．特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，其振动过程关于□ 03平衡位置对称，是一种□04往复运动。弹簧振子的运动就是□ 05简谐运动。

3．简谐运动的图象 (1)简谐运动的图象是振动物体的□06位移随时间的变化规律。 07正弦曲线。 (2)简谐运动的图象是□ 判一判 (1)竖直放于水面上的圆柱形玻璃瓶的上下运动是机械振动。( ) (2)物体的往复运动都是机械振动。( ) (3)弹簧振子的位移是从平衡位置指向振子所在位置的有向线段。( ) (4)简谐运动的图象表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线。( ) (5)只要质点的位移随时间按正弦函数的规律变化，这个质点的运动就是简谐运动。( ) (6)简谐运动的平衡位置是速度为零时的位置。( ) 提示：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)√(6)× 想一想 (1)弹簧振子是一种理想化模型，以前我们还学过哪些理想化模型？提示：点电荷、质点。 (2)简谐运动与我们熟悉的匀速直线运动比较，速度有何不同的特点？如何判断一个物体的运动是不是简谐运动？提示：简谐运动与匀速直线运动的区别在于其速度大小、方向都在不断变化。只要物体的位移随时间按正弦函数的规律变化，则这个物体的运动就是简谐运动。课堂任务弹簧振子 1．机械振动的理解 (1)机械振动的特点 ①振动的轨迹：可能是直线，也可能是曲线(摆钟的摆动)。 ②平衡位置：质点原来静止时的位置。从受力角度看，应该是振动方向上合力为零的位置。 ③振动的特征：振动具有往复性。 (2)机械振动的条件

大学物理实验简谐振动与阻尼振动的实验报告

湖北文理学院物理实验教学示范中心实验报告学院专业班学号：姓名：实验名称简谐振动与阻尼振动的研究实验日期：年月日实验室： N1-103 [实验目的]: 1. 验证在弹性恢复力作用下,物体作简谐振动的有关规律；测定弹簧的弹性系数K 和有效质量m. 2. 测定阻尼振动系统的半衰期和品质因数，作出品质因数Q 与质量M 的关系曲线。 [仪器用具]:仪器、用具名称及主要规格（包括量程、分度值、精度等）气垫导轨、滑块、附加质量(2)、弹簧(4)、光电门(2)、数字毫秒计. [实验原理]:根据自己的理解用简练的语言来概括(包括简单原理图、相关公式等) 1．简谐振动在水平气垫导轨上的滑块m 的两端连接两根弹性系数1k 、2k 近乎相等的弹簧，两弹簧的另一端分别固定在气轨的两端点。滑块的运动是简谐振动。其周期为： 2 122k k M T +== π ω π 由于弹簧不仅是产生运动的原因，而且参加运动。因此式中M 不仅包含滑块（振子）的质量m ，还有弹簧的有效质量0m 。M 称为弹簧振子系统的有效质量。经验证：0m m M += 其中 s m m 31 0=，s m 为弹簧质量。假设：k k k ==21则有周期： 22T πω= = 若改变滑块的质量m ?，则周期2T 与m ?成正比。222 4422M m T k k ππ?=+。以2T 为纵坐标，以m ?为横坐标，作2T -m ?曲线。则为一条斜率为242k π的直线。由斜率可以求出弹簧的弹性系数k 。求出弹性系数后再根据式22 42M T k π=求出弹簧的有效质量。 2．阻尼振动简谐振动是一种振幅相等的振动，它是忽略阻尼振动的理想情况。事实上，阻尼力不可避免，而抵抗阻力做功的结果，使振动系统的能量逐渐减小。因此，实验中发生的一切自由振动，振幅总是逐渐减小以至等于零的。这种振动称为阻尼振动。用品质因数（即Q 值），来反映阻尼振动衰减的特性。其定义为：振动系统的总能量E 与在一个周期中所损耗能量E ?之比的π2倍，即 2E Q E π =?；通过简单推导也有： 12 ln 2 T Q T π= 2 1T 是阻尼振动的振幅从 0A 衰减为 2 0A 所用时间，叫做半衰期。测出半衰期就可以计算出品质因数Q 。在实验中，改变滑块的质量。作质量与品质因数的关系曲线。 [实验内容]: 简述实验步骤和操作方法 1. 打开气泵观察气泵工作是否正常，气轨出气孔出气大小是否均匀。 2. 放上滑块，调节气轨底座，使气轨处于水平状态。 3. 把滑块拉离平衡位置，记录下滑块通过光电门10次所用的时间。 4. 改变滑块质量5次，重复第3步操作。 5. 画出m T -2 关系曲线，.据m T -2关系曲线，求出斜率K ，并求出弹性系数k 。 6. 用天平测量滑块（附挡光片）、每个附加物的质量后；求出弹簧的有效质量。 7. 用秒表测量滑块儿的振幅从A 0衰减到A 0/2所用的时间2 1T ；求出系统的品质因数Q 8. 滑块上增至4个附加物，重复步骤7作出Q-m ?的关系曲线；

2020春高中人教版物理选修3-4学案：第十一章第1节简谐运动 Word版含解析

第十一章机械振动第1节简谐运动 1．了解什么是机械振动，认识自然界和生产、生活中的振动现象。 2．认识弹簧振子这一物理模型，理解振子的平衡位置和位移随时间变化的图象。 3．理解简谐运动的概念和特点，知道简谐运动的图象是一条正弦曲线。 4．能够利用简谐运动的图象判断位移和速度等信息。一、弹簧振子 1．平衡位置：振子原来□01静止时的位置。 2．机械振动：振子在□02平衡位置附近的往复运动，简称振动。 3．弹簧振子：如图所示，小球套在光滑杆上，如果弹簧的质量与小球相比□03可以忽略，小球□04运动时空气阻力也可以忽略，把小球拉向右方，然后放开，它就在□05平衡位置附近运动起来。这种由□06小球和□07弹簧组成的系统称为弹簧振子，有时也简称为振子，弹簧振子是一种理想化模型。二、弹簧振子的位移—时间图象 1．振动位移：可用从平衡位置指向振子所在位置的□01有向线段表示。 2．位移—时间图象：以小球的平衡位置为坐标原点，用横坐标表示振子□02振动的时间，纵坐标表示振子□03相对平衡位置的位移，建立坐标系，得到位移随时

间变化的情况——振动图象。 3．物理意义：反映了振子的□04位移随□05时间的变化规律。 4．特点：弹簧振子的位移—时间图象是一条□06正(余)弦曲线。三、简谐运动 1．定义：如果质点的位移与时间的关系遵从□01正弦函数的规律，即它的振动图象(x-t图象)是一条□02正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。 2．特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，其振动过程关于□03平衡位置对称，是一种□04往复运动。弹簧振子的运动就是□05简谐运动。 3．简谐运动的图象 (1)简谐运动的图象是振动物体的□06位移随时间的变化规律。 (2)简谐运动的图象是□07正弦曲线。判一判 (1)竖直放于水面上的圆柱形玻璃瓶的上下运动是机械振动。() (2)物体的往复运动都是机械振动。() (3)弹簧振子的位移是从平衡位置指向振子所在位置的有向线段。() (4)简谐运动的图象表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线。() (5)只要质点的位移随时间按正弦函数的规律变化，这个质点的运动就是简谐运动。() (6)简谐运动的平衡位置是速度为零时的位置。() 提示：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)√(6)× 想一想 (1)弹簧振子是一种理想化模型，以前我们还学过哪些理想化模型？

机械振动实验报告

《机械振动基础》实验报告（2015年春季学期）姓名学号班级专业机械设计制造及其自动化报告提交日期2015.05.07 哈尔滨工业大学

报告要求 1.实验报告统一用该模板撰写，必须包含以下内容： (1)实验名称 (2)实验器材 (3)实验原理 (4)实验过程 (5)实验结果及分析 (6)认识体会、意见与建议等 2.正文格式：四号字体，行距为1.25倍行距； 3.用A4纸单面打印；左侧装订； 4.报告需同时提交打印稿和电子文档进行存档，电子文档由班长收齐，统一发送至：liuyingxiang868@https://www.360docs.net/doc/6a17112321.html,。 5.此页不得删除。评语：教师签名：年月日

实验一报告正文一、实验名称：机械振动的压电传感器测量及分析二、实验器材 1、机械振动综台实验装置(压电悬臂梁) 一套 2、激振器一套 3、加速度传感器一只 4、电荷放大器一台 5、信号发生器一台 6、示波器一台 7、电脑一台 8、NI9215数据采集测试软件一套 9、NI9215数据采集卡一套三、实验原理信号发生器发出简谐振动信号，经过功率放大器放大，将简谐激励信号施加到电磁激振器上，电磁激振器振动杆以简谐振动激励安装在激振器上的压电悬臂梁。压电悬臂梁弯曲产生电流显示在示波器上，可以观测悬臂梁的振动情况；另一方面，加速度传感器安装在电磁激振器振动杆上，将加速度传感器与电荷放大器连接，将电荷放大器与数据采集系统连接，并将数据采集系统连接到计算机（PC机）上，操作NI9215数据采集测试软件，得到机械系统的振动响应变化曲线，可以观测电磁激振器的振动信号，并与信号发生器的激励信号作对比。实验中的YD64-310型压电式加速度计测得的加速度信号由DHF-2型电荷放大器后转变为一个电压信号。电荷放大器的内部等效电路如图1所示。 q

1 第1节简谐运动

第1节简谐运动 1.了解什么是机械振动． 2.理解平衡位置、回复力、位移、简谐运动的概念．(重点) 3．掌握简谐运动、回复力的特征以及回复力、加速度、速度随位移变化的规律．(重点＋难点) 一、什么是机械振动 1．定义：物体(或物体的一部分)在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动，简称振动．2．平衡位置：振动物体所受回复力为零的位置． 3．回复力 (1)方向：总是指向平衡位置． (2)作用效果：总是要把振动物体拉回到平衡位置． (3)来源：回复力是根据力的效果命名的力．可能是几个力的合力，也可能是由某一个力或某一个力的分力来提供． 1．(1)小鸟飞走后树枝的往复运动不是机械振动．() (2)平衡位置即速度为零时的位置．() 提示：(1)×(2)× 二、弹簧振子的振动 1．弹簧振子是一种理想模型，其主要组成部分是一个质量可以忽略不计的弹簧和一个质量为m的物体． 2．如图所示，弹簧振子运动过程中，各物理量变化情况：

振子运动A→O O→A′A′→ O O→A 位移x方向、大小变化向右、减小向左、增大向左、减小向右、增大弹力F方向、大小变化向左、减小向右、增大向右、减小向左、增大加速度a方向、大小变化向左、减小向右、增大向右、减小向左、增大速度v方向、大小变化向左、增大向左、减小向右、增大向右、减小三、简谐运动 1．定义：物体所受回复力的大小跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置，则物体的运动叫做简谐运动． 2．特征 (1)受力特征：回复力满足F＝－kx，其中k为比例系数，负号表示力与位移的方向相反，x 为物体偏离平衡位置的位移． (2)运动特征：加速度满足a＝－ k m x，即做简谐运动的物体加速度的大小与位移的大小成正比，方向与位移方向相反． 2．(1)所有的振动都可以看做简谐运动．() (2)简谐运动是匀速运动．() (3)简谐运动的轨迹是一条正弦曲线．() 提示：(1)×(2)×(3)× 对简谐运动中x、v、a的理解 1．简谐运动的位移、速度、加速度 (1)位移振动中的位移都是从平衡位置指向振子所在的位置．位移的表示方法是：以平衡位置为坐标

简谐振动的研究·实验报告

简谐振动的研究·实验报告【实验目的】研究简谐振动的基本特征【实验仪器】气垫导轨、通用数字计时器、滑块、砝码、弹簧（5对）、约利氏秤朱力氏秤朱力氏秤的示意图如右图所示。一个可以升降的套杆1上刻有毫米分度，并附有读数游标2。将弹簧3挂在1顶部，下端挂一有水平刻线G 的小镜子4，小镜子外套一个带有水平刻线D 的玻璃管5，镜下再钩挂砝码盘6。添加砝码时，小镜子随弹簧伸长而下移。欲知弹簧伸长量需旋动标尺调节旋钮7将弹簧提升，直至镜上水平刻线G 与玻璃管上水平刻线D 及D 在镜中的像相互重合，实现所谓“三线重合”。测量时注意先用底座上螺丝调节弹簧铅直，此时小镜子应不会接触到玻璃管。【实验原理】简谐振动是振动中最简单、最基本的运动，对简谐振动的研究有着重要的意义。简谐振动的方程为 x x 2ω-= 其位移方程为 )sin(αω+=t A x 速度方程为 )sin(αωω+=t A v 其运动的周期为 ω π 2= T T 或ω由振动系统本身的特性决定，与初始运动无关。而A ，α是由初始条件决定的。实验系统如图4-15-1所示。

两个弹性系数k 相同的弹簧分别挂在质量为m 的滑行器两侧，且处于拉伸的状态。在弹性恢复力的作用下，滑行器沿水平导轨作往复运动。当滑行器离开平衡位置0x 至坐标x 时，水平方向上受弹性恢复力)()(00x x k x x k --+-与的作用，有 x m x x k x x k =--+-）00()( 即 x m kx =-2 令k k 20=，有 x m k x x m x k 0 0-==- 或上式形式与简谐振动方程相同，由此可知滑行器的运动为简谐振动。与简谐振动方程比较可得 m k 0 2= ω 即该简谐振动的角频率 m k 0 = ω 1、)sin(αω+=t A x 的验证将光电门F 置于0x 处，光电门G 置于1x 处，滑行器1拉至A x 处（010x x x x A ->-）释放，由计时器测出滑行器从0x 运动至1x 的时间1t 。依次改变光电门G 的位置i x ，每次都从A x 释放滑行器，测出对应i x 的时间i t ，最后移开光电门G 。从滑行器通过0x 时开始计时，当它从最大位移返回到0x 时，终止计时，测出时间值为2 T t =，可求出达到最大位置的时间2 t t B = 。从上面的操作中可以看出2 π α= =，A x A 。将测量的i x ，i t 值代入（4）式，看其是否成立。ω可由（4）式求出，其中B t T 4=。 2、)cos(αωω+=t A v 的验证使滑行器处于平衡位置，并使挡光板正对坐标原点，然后依次改变光电门的位置（x 取值与1中相同），每次仍均在A x 处释放滑行器，这样可由计时器给出的时间i t ?及滑行距离 s ?（挡光板两相应边距离）可求出i v ，将i v 及1测出的i t 对应代入（3）式时，看是否成

工业制图习题答案第9章零件图1

9-1 根据给出的(a)图补画(b)图中的过渡线班级姓名 (a) (1) (b) (2) (a) (b) (3) (4) (a) (b) (a) (b)

9-2 标注表面粗糙度姓名班级(1)指出左图中表面粗糙度的标注错误，并在右图中正确标出。 (a) (b) 锪平锪平其余 (2)将指定的表面粗糙度用代号标注在图上。 (a) (b) A面R a 最大允许值为12.5；10孔表面R y 为3.2；B面R a 为12.5; 其余表面均不加工，R a 最大允许值为50。 A面为 B、C、D、H面为E、F面为G面为其余面为其余其余

9-3 标注尺寸公差班级姓名 (1) 根据装配图上的配合代号，标注零件图上轴或孔的直径公差带代号，并填写下列内容。 (a)说明的含义： 8表示；F表示，7表示 ; h表示，6表示；此配合是基制配合。 (b)M7h6为基制配合。 (c)查表写出M7h6配合中下列数值：孔：最大极限尺寸为；最小极限尺寸为；上偏差，下偏差，公差。轴：最大极限尺寸为；最小极限尺寸为；上偏差，下偏差，公差。 (2) 标注轴、孔的直径偏差值，并回答问题： (1)为基制配合的轴的直径公差带代号。 (2)为基制配合的孔的直径公差带代号。 (3)如此标注的原因是。

9-4 标注形位公差班级姓名 1 按要求将文字说明的形位公差标注在图形中。（1）（2） A面对B面的垂直度公差为0.05mm.20H7轴线对底面的平行度公差为 0.02mm. （3）（4） 75m6轴线对50H7轴线的同轴度公差为0.025mm； 50H7轴线对右端面的垂直度公差为0.04mm。 50h7对30h6轴线的径向跳动公差为0.02mm；端面A对30h6轴线的端面跳动公差为0.04mm。 2 对照下图所注形位公差，理解含义并填空。的含义：属于公差，公差项目是，被测要素是，公差值为。属于公差，公差项目是，被测要素是，公差值为。的含义：属于公差，公差项目是，被测要素是，基准要素是，公差值为。的含义：的含义：被测要素是，基准要素是，公差项目是，公差值为。被测要素是，基准要素是，公差项目是，公差值为。的含义：

工业制图习题答案第9章零件图1.docx

第九章零件图 9-1根据给出的(a)图补画 (b)图中的过渡线班级姓名 (1)(2) (a)(b)(a)(b) (3)(4) (a)(b)(a)(b)

9-2标注表面粗糙度 (1)指出左图中表面粗糙度的标注错误，并在右图中正确标出。 (a)(b) 其余锪平锪平 (2)将指定的表面粗糙度用代号标注在图上。 (a)(b) 其余 A面为 B、C、D、H面为 E、F面为 G面为其余面为班级姓名其余 A面R a最大允许值为 12.5 ； 10孔表面R y为3.2 ； B面R a为12.5; 其余表面均不加工，R a 最大允许值为 50。

9-3标注尺寸公差 (1)根据装配图上的配合代号，标注零件图上轴或孔的直径公差带代号，并填写下列内容。 (a) 说明的含义： 8表示；F表示，7表示; h表示，6表示；此配合是基制配合。 (b)M7 h6 为基制配合。 (c) M7 查表写出h6配合中下列数值：孔：最大极限尺寸为；最小极限尺寸为；上偏差，下偏差，公差。轴：最大极限尺寸为；最小极限尺寸为；上偏差，下偏差，公差。班级姓名 (2)标注轴、孔的直径偏差值，并回答问题： (1)为基制配合的轴的直径公差带代号。 (2)为基制配合的孔的直径公差带代号。 (3) 如此标注的原因是。

9-4标注形位公差班级姓名1 按要求将文字说明的形位公差标注在图形中。 2 对照下图所注形位公差，理解含义并填空。（1）（2） A 面对 B面的垂直度公差为 0.05mm.20H7轴线对底面的平行度公差为 0.02mm. （3）（4） 75m6轴线对50H7轴线的同轴 50h7 对30h6轴线的径向跳动公差为 0.02mm；度公差为0.025mm；端面 A对30h6轴线的端面跳动公差 50H7轴线对右端面的垂直度公差为 0.04mm。为 0.04mm。

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。

2017-2018学年高中物理第十一章机械振动第1节简谐运动教学案新人教版选修3-4

第1节简谐运动一、弹簧振子 1．弹簧振子图11-1-1 如图11-1-1所示，如果球与杆或斜面之间的摩擦可以忽略，且弹簧的质量与小球相比也可以忽略，则该装置为弹簧振子。 2．平衡位重振子原来静止时的位置。 3．机械振动振子在平衡位置附近所做的往复运动，简称振动。二、弹簧振子的位移—时间图像 1．振动位移从平衡位置指向振子某时刻所在位置的有向线段。 2．建立坐标系的方法以小球的平衡位置为坐标原点，沿振动方向建立坐标轴。一般规定小球在平衡位置右边 1.平衡位置是振子原来静止的位置，振子在其附近所做的往复运动，是一种机械振动，简称振动。 2．如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(x -t 图像)是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动，它是一种最简单、最基本的振动，是一种周期性运动。 3．简谐运动的位移一时间图像表示质点离开平衡位置的位移随时间变化的关系，而非质点的运动轨迹。由该图像可以确定质点在任意时刻偏离平衡位置的位移和运动情况。

(或上边)时，位移为正，在平衡位置左边(或下边)时，位移为负。 3．图像绘制用频闪照相的方法来显示振子在不同时刻的位置。三、简谐运动及其图像 1．定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。 2．特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，其振动过程关于平衡位置对称，是一种往复运动。弹簧振子的运动就是简谐运动。 3．简谐运动的图像 (1)形状：正弦曲线，凡是能写成x＝A sin(ωt＋φ)的曲线均为正弦曲线。 (2)物理意义：表示振动的质点在不同时刻偏离平衡位置的位移，是位移随时间的变化规律。 1．自主思考——判一判 (1)平衡位置即速度为零时的位置。(×) (2)平衡位置为振子能静止的位置。(√) (3)振子的位移－5 cm小于1 cm。(×) (4)简谐运动的轨迹是一条正弦(或余弦)曲线。(×) (5)简谐运动是一种匀变速直线运动。(×) 2．合作探究——议一议 (1)简谐运动与我们熟悉的匀速运动比较，速度有何不同的特点？如何判断一个物体的运动是不是简谐运动？提示：简谐运动与匀速运动的区别在于其速度大小、方向都不断变化，只要质点的位移随时间按正弦规律变化，则这个质点的运动就是简谐运动。 (2)如图11-1-2所示为振子的位移—时间图像，振子的位移—时间图像就是振子的运动轨迹吗？图11-1-2

霍尔传感器法测量简谐振动实验

霍尔传感器法测量简谐振动实验 [预习目的和要求] （1）阅读教材157页至159页，了解振动参量的测量方法。（2）本实验是一新实验，仔细浏览以下材料。（3）了解什么是霍尔传感器，和它的用途。（4）了解数字式计时仪的使用方法。集成霍尔传感器特性与简谐振动实验仪一.概述用焦利秤测量弹簧倔强系数及研究弹簧振子运动规律是高校理工科物理实验教学大纲中的一个重要实验。随着科学技术和教育事业的发展，教学仪器的创新也势在必行。本实验为新型焦利秤集成霍尔传感器特性与简谐振动实验仪。它将90年代新发展的集成开关和集成线性霍尔传感器用于弹簧振子振动周期的测量，通过实验掌握霍尔传感器的特性及在自动测量和自动控制中的作用。对原焦利秤的拉杆装置进行改进，采用端点加反射镜的游标尺直接读出弹簧的伸长量。仪器直观性强，装置牢靠，测量准确度高。集成霍尔传感器，电源，周期测量仪，数字表等采用分立部件，由学生自已接，有利于提高学生动手能力。传感器，电源等均有保护装置，不易损坏。因此，本仪器也是传统实验仪器采用现代化技术的典型实例。新型焦利秤不仅保留了经典实验内容和技能，又增加了现代测量技术和方法，新仪器可以激发学生学习兴趣，提高教学效果。二.仪器外型三. 用途

1.测量弹簧的倔强系数，研究弹簧振子运动规律。 2.测量集成开关型霍尔传感器的特性，掌握集成霍尔传感器的使用方法。 3.用本仪器提供集成开关型霍尔传感器及电源，计时仪可用于做测量马达转速，产品计数，液位控制，角度测量等有关应用性实验。霍尔传感器法测量简谐振动实验随着科学技术的进步，测量方法也不断进步。70年代初，光电技术迅速发展，光敏传感器计时技术在工业和家用电器中得到大量应用。在物理教学实验中，出现了采用光电计时和测量周期的实验仪器，如气垫导轨，单摆，扭摆等实验装置，使时间或周期的测量更准确，学生也学到了一种新的测量方法。90年代初，集成霍尔传感器技术得到了迅猛发展。各种性能的集成霍尔传感器不断涌现，在工业，交通，通讯等领域的自动控制中得到大量应用。如磁感应强度测量，位移测量，周期和转速的测量，还有液位控制，流量测量，产品计数，车辆行程计量，角度测量等。本实验将学习集成开关型霍尔传感器的特性，并用该传感器测量弹簧振子的振动周期。实验要求用新型焦利秤测量弹簧的倔强系数，并用秒表和集成霍尔传感器两种方法测量弹簧作简谐振动的周期。还要求将位移法测得的倔强系数进行比较，从而掌握简谐振动的规律，以及磁敏器件测量振动周期的新方法。集成开关型霍尔传感器测量周期的优点是装置体积小，可靠性强，价格低廉，特别是它隔着介质(非磁介质)仍能工作，这一点光电传感器很难做到，因而它的应用前景更广泛。 1.原理 1.1 弹簧在外力作用下将产生形变(即伸长或缩短)。在弹性限度内，外力F和它的变形量 ?Y成正比，即 F=K?Y (1) 这就是胡克定律，比例系数K称为弹簧的倔强系数，其值与弹簧的形状，材料有关。若改变施加在某一弹簧上的外力，并测量相应的形变量，即可通过式(1)推算该弹簧的倔强系数K。 1.2质量为 M的物体系于一轻弹簧的自由端，并放置在光滑的水平台面上，而弹簧的另一端固定，这就构成一个弹簧振子。若使物体在外力作用下(如用手拉)离开平衡位置少许，然后释放，则弹簧振子将在平衡点附近来回作简谐振动，其周期为: T＝2π M K(2) 实际上弹簧本身具有质量M0，它必对周期产生影响，故式(2)可修正为T=2π M pM K + (3)

第一节简谐振动(一)

第一节简谐运动（一）一、教法建议【抛砖引玉】机械振动是一种比较复杂的运动，它是一种变加速运动。为了很好地理解这一运动的特点，就要运用以前学过的运动学和动力学的知识，加深对这一运动的理解。先通过实例介绍振动，在此基础上演示几个做简谐振动的实验：如悬挂的弹簧下吊一个重球的上下振动，单摆、弹簧振子的教学仪器（如图）。设备较好的学校还可以利用气垫导轨模拟教科书上的弹簧振子，通过这些演示，使学生认识产生简谐运动的条件和振动的特点；引导学生观察振动的周期与振幅的大小无关，在气垫导轨的实验上可通过变换不同劲度系数的弹簧和振子的质量的演示，观察弹簧振子的频率是由振动系统本身的性质决定的，但不做定量分析。在实验中引导学生观察机械振动既不是匀变速直线运动，又不是曲线运动。引导学生要对弹簧振子运动在不同位置的速度，加速度及受力情况进行分析，使学生认识到在研究这一特殊运动时，仍然依据牛顿定律，从力与运动的关系去研究机械振动的特点。所以研究本章内容实质还是对我们已掌握的规律和方法的应用。因此在研究简谐运动的同时，要注意加深对牛顿力学的规律的进一步认识和理解，要在分析简谐运动问题的过程中，提高应用已掌握的知识和方法去分析解决物理问题的能力，提高创新能力。研究单摆的振动时，可以通过实验对比说明，单摆的运动是简谐运动。让单摆的运动和做简谐运动的物体同时投影到白墙上，这个实验一定要事先做好准备，选好适当的摆长。对于基础较好的学生可以推导一下，证明单摆运动时也满足F=－kx 的条件。证明：将摆球由平衡位置O 点拉开一段距离，使摆角小于5°，然后由静止释放，摆球在摆线拉力T 和重力m g 共同作用下，沿圆弧在其平衡位置O 点左右往复运动，当它摆到位置P 时，摆线与竖直夹角为α，如图所示，将重力沿圆周切线方向和半径方向分解成两个分力F 1与F 2，其中F 1=m gsin α，F 2=m gcos α，F 1与T 在一条直线上，它们的合力是维持摆球做圆周运动的向心力。它改变了摆球的运动方向，而不改变其速度的大小。而F 1不论摆球在平衡位置 O 点左侧还是右侧，始终沿圆弧切线方向指向平衡位置O ，正是F 1 的作用下摆球才在平衡位置附近做往复运动，所以F 1是摆球振动的回复力。即： F 回=m gsin α。∵α＜5°；∴sin α ≈α=op l x l ≈。让同学查一下四位数学用表。在考虑了回复力F 回的方向与位移x 方向间的关系，回复力可表示为：F 回=- ?mg l x 。对一个确定的单摆来说，m 、l 都是确定值，所以mg l 为常数，即满足F 回=－kx 。所以在摆角较小的条件下，使摆球振动的回复力跟位移大小成正比，而方向与位移的方向相反，故单摆的振动是简谐运动。【指点迷津】机械振动是我们在日常生活中常接触到的一种运动形式，小到分子、原子的振动，大到