焦利氏秤测量弹簧的有效质量实验报告

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弹簧压力测试报告(一)

弹簧压力测试报告(一)

弹簧压力测试报告(一)引言概述:弹簧压力测试是一项对弹簧的功能性能进行评估的重要试验。

通过对弹簧在不同压力条件下的变形和恢复能力进行测量和分析,可以评估弹簧的强度、稳定性以及使用寿命等关键指标。

本文将就弹簧压力测试的方法、实验装置、结果分析等方面进行详细阐述,以帮助读者更全面地了解弹簧压力测试的相关知识。

正文:1. 测试方法1.1 选取合适的压力范围。

根据目标弹簧的设计压力和应用环境,确定合适的测试压力范围,以确保测试结果的准确性和可靠性。

1.2 准备测试样本。

选择符合要求的弹簧样本,并进行必要的清洁和校准,以保证测试的可靠性。

1.3 安装测试样本。

将弹簧样本正确安装到测试装置上,并确保安装牢固和稳定,以避免测试过程中的误差和干扰。

1.4 施加压力并记录数据。

根据测试要求,施加特定的压力到弹簧样本上,并及时记录弹簧的变形情况和测试数据。

2. 实验装置2.1 压力测试机。

选择合适的压力测试机,具有承受目标弹簧设计压力的能力,同时具备稳定的控制和测量功能。

2.2 测量仪器。

使用合适的测量仪器,如应变计和位移传感器等,准确测量弹簧在施压时的应变和位移等参数。

2.3 数据记录系统。

采用先进的数据采集和记录系统,以及相应的软件,实时记录和分析测试数据,方便后续数据处理和分析。

3. 结果分析3.1 弹簧的压缩率。

通过对弹簧在不同压力下的变形情况进行观察和测量,可以计算出弹簧的压缩率,并评估其在实际使用中的可靠性和稳定性。

3.2 弹簧的负荷能力。

根据测试结果,确定弹簧能够承受的最大负荷,并评估其在实际工作环境中的适用性和安全性。

3.3 弹簧的弹性恢复性能。

通过观察和测量弹簧在卸载后的恢复情况,评估其弹性恢复性能和使用寿命。

3.4 弹簧的应力-应变关系。

根据测试数据,建立弹簧的应力-应变关系曲线,并分析弹簧的材料特性和强度设计。

3.5 弹簧的振动和噪声特性。

通过在测试过程中观察弹簧的振动和噪声情况,评估其在实际工作中的振动和噪声特性,为振动和噪声控制提供参考。

新型焦利秤实验

新型焦利秤实验

焦利称实验一. 实验目的1. 用伸长法测量弹簧劲度系数,验证胡克定律。

2. 测量弹簧作简谐振动的周期,求得弹簧的劲度系数。

3. 研究弹簧振子作谐振动时周期与振子的质量、弹簧劲度系数的关系。

4. 了解并掌握集成霍尔开关传感器在测量周期或转速中的应用,掌握其使用方法。

二. 实验原理1. 弹簧在外力作用下将产生形变,在弹性限度内,外力和它的形变量成正比,即y K F ∆= (1)这就是胡克定律。

(1)式中,K 为弹簧的劲度系数,它与弹簧的形状、材料有关。

通过测量F 和相应的y ∆的对应关系,就可由(1)式推算出弹簧的劲度系数K 。

2. 将质量为M 的物体垂直悬挂于支架上弹簧的自由端,构成一个弹簧振子,若物体在外力作用下离开平衡位置少许,然后释放,则物体就在平衡位置附近做简谐振动,其周期为KpMM T 02+=π(2)(2)式中p 是待定系数,它的值近似为1/3,0M 是弹簧本身的质量,而0pM成为弹簧的有效质量。

通过测量弹簧振子的振动周期T ,就可由(2)式计算出弹簧的劲度系数K 。

3. 磁敏开关集成开关型霍耳传感器简称霍耳开关,是一种高灵敏度磁敏开关。

其外形如图1所示,在V +和V -间加5V 直流电压,V +接电源正极、V -接负极。

当垂直于该传感器的磁感应强度大于某值Bop 时,该传感器处于“导通”状态,这时在OUT 脚和V -脚之间输出电压极小,近似为零;当磁感强度小于某值Brp(Brp<Bop)时,输出电压等于V +、V -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需时间。

三. 实验仪器如图2所示,实验仪器包括新型焦利秤、霍尔开关传感器及固定块、计数计时仪。

(a )霍耳开关 (b )使用连接线 图 1图2 新型焦利秤实验仪1.小磁钢2.霍耳开关传感器3.触发指示4.调节旋钮5.横壁6.吊钩7.弹簧8.配重圆柱体9.小指针10.挂钩11.小镜子12.砝码托盘13.游标尺14.主尺15.水平调节螺丝16.计数显示17.计时显示18.复位键19.设置/查阅功能按键四. 实验内容必做内容:测量弹簧劲度系数K1.用新型焦利称测定弹簧劲度系数K(1)调节底板的三个水平调节螺丝,使焦利秤立柱垂直。

焦利称实验

焦利称实验

第 1 页 共 13 页简谐振动特性研究与液体表面张力系数测定(FB737新型焦利氏秤实验仪)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F 和它的变形量Y Δ成正比,即:Y K F Δ•= (1) (1)式中,K 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F 和Y Δ的对应关系,就可由(1)式推算出弹簧的劲度系数K 。

2. 将质量为M 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: KPM M 2T 0+π= (2) 式中P 是待定系数,它的值近似为3/1,可由实验测得,0M 是弹簧本身的质量,而0PM 被称为弹簧的有效质量。

通过测量弹簧振子的振动周期T ,就可由(2)式计算出弹簧的劲度系数K 。

3. 磁开关(磁场控制开关):nemoxatu2011.11.21第 2 页 共 13 页如图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V 5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Bm 时,该传感器处于“导通”状态,这时处于“3”脚和“2”脚之间输出电压极小,近似为零,当磁感强度小于某值)Bm Bn (Bn <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。

弹簧测验报告

弹簧测验报告

引言概述弹簧是一种常见的力学元件,广泛应用于各种机械装置和结构中。

准确评估和确定弹簧的性能参数对于设计和使用弹簧的装置至关重要。

弹簧测验报告旨在介绍弹簧测验的目的、方法和结果,以及对弹簧性能的评估。

正文内容1. 弹簧测验的目的- 弹簧测验的目的是评估弹簧的力学性能,包括弹性变形、刚度、载荷能力和疲劳寿命等参数。

- 弹簧测验的结果可用于设计和优化机械装置、选择适当的弹簧材料以及预测弹簧结构的寿命和可靠性。

2. 弹簧测验的方法2.1 弹簧刚度测试- 弹簧刚度测试可以使用压缩试验或拉伸试验进行。

- 在试验中,我们将逐渐施加力量并记录反弹位移或应变,以确定弹簧的刚度。

- 弹簧的刚度可以用刚度系数(弹簧受力时的位移与所受力之比)来表示。

2.2 弹簧载荷能力测试- 弹簧载荷能力测试用于确定弹簧能够承受的最大负荷。

- 在试验中,我们逐渐增加加载力,直到弹簧无法继续回复其原始形状。

- 弹簧的载荷能力可以用最大工作负荷或破坏负荷来表示。

2.3 弹簧疲劳寿命测试- 弹簧疲劳寿命测试用于评估弹簧在长期应力加载下的寿命。

- 在试验中,我们将弹簧反复加载和卸载,记录弹簧的变形和应力变化,并计算弹簧的疲劳寿命。

- 弹簧的疲劳寿命可以用循环次数或工作时间来表示。

3. 弹簧测验的结果3.1 弹簧刚度结果- 弹簧刚度测试的结果可以提供弹簧的刚度系数,用于评估弹簧的柔软程度和矫正能力。

- 刚度系数较大的弹簧具有较高的刚度,能够更好地支撑和稳定负载。

3.2 弹簧载荷能力结果- 弹簧载荷能力测试的结果可以提供弹簧的最大工作负荷或破坏负荷,用于评估弹簧的强度和可承受能力。

- 载荷能力较大的弹簧能够承受更大的负荷,具有较高的耐久性和可靠性。

3.3 弹簧疲劳寿命结果- 弹簧疲劳寿命测试的结果可以提供弹簧的疲劳寿命预测,用于评估弹簧的可靠性和使用寿命。

- 疲劳寿命较长的弹簧能够更好地抵抗循环加载,具有较高的可靠性和耐久性。

4. 弹簧测验的评估- 根据弹簧测验的结果,我们可以对弹簧的性能进行评估,判断其适用性和可靠性。

弹簧有效质量的测量

弹簧有效质量的测量

图1焦利氏秤的结构
伸长前、后两次的读数之差测量出来,通常是使用米尺或者游标卡尺进行测量,其中焦利氏秤游标的读数方法和游标卡尺的读数方法一样。

由胡克定律F=KΔx(K为弹性系数),可知在弹性限度内,弹簧伸长量与外力成正比,给定一个弹簧,其K
是确定的。

通过焦利氏秤的校准可计算出该弹簧的
校准后只需测出弹簧的伸长量,就可以利用胡克定律算出外力F。

1.2物理天平的使用方法
图2物理天平外观结构
为位相,ω=k m√为振动的圆频率。

振动周期为:若考虑弹簧质量的影响,则振动周期为:
,m0为弹簧的有效质量。

上式两边平方得:,对上式作则应为一条直线。

其斜率为:T2~m,截距为:
=am+b,此时,k=4π2。

弹簧检验报告docx

弹簧检验报告docx

弹簧检验报告引言概述:弹簧是一种常见的弹性元件,在许多机械和工业应用中广泛使用。

为了确保其质量和可靠性,弹簧的检验是至关重要的。

本文将详细介绍弹簧检验的方法和步骤,以及弹簧检验的重要性。

正文内容:一、弹簧检验的目的1.1确保弹簧符合设计要求1.2提早发现弹簧的潜在缺陷和问题1.3验证弹簧的可靠性和寿命1.4评估弹簧的制造工艺和质量控制二、弹簧检验的方法2.1外观检查2.1.1检查表面是否有明显的损伤、裂纹或变形2.1.2检查弹簧的标记和标识是否清晰可读2.1.3检查与弹簧相关的配件是否完好2.2规格尺寸检查2.2.1使用实验室的测量仪器(例如千分尺、量角器)测量弹簧的直径、高度和线径等关键尺寸2.2.2与设计图纸进行比对,确保弹簧的尺寸符合要求2.3力学性能检测2.3.1弹簧刚度的测量:使用弹簧测试机对弹簧进行压缩和拉伸试验,测量其刚度和变形量2.3.2载荷能力的测定:根据设计要求,在特定条件下对弹簧进行负载测试,以评估其最大载荷能力2.4耐久性检测2.4.1弹簧疲劳试验:通过连续加载和卸载弹簧,模拟实际使用条件,测定其疲劳寿命和可靠性2.4.2弹簧材料的检测:使用光谱仪、电子显微镜等设备,对弹簧材料进行化学成分和微观结构的分析2.5特殊检测2.5.1磁粉检测:用于检测弹簧中的裂纹和缺陷,通过施加磁场和涂覆磁粉来检查弹簧表面2.5.2声波检测:使用超声波设备对弹簧进行检测,可以发现内部的隐蔽缺陷和不均匀性总结:弹簧检验是确保弹簧质量和性能的重要环节。

通过外观检查、规格尺寸检查、力学性能检测、耐久性检测和特殊检测等多个方面,可以对弹簧的质量进行全面评估。

及早发现弹簧的潜在问题,有助于提高产品质量和可靠性,并确保弹簧在使用过程中不会出现故障。

弹簧检验工作要严格按照相关标准和规范进行,保证检验结果的准确性和可靠性,并提供合适的检验报告,以便在产品交付和质量认证等方面使用。

弹簧检测报告(一)

弹簧检测报告(一)

弹簧检测报告(一)引言概述:本文是关于弹簧检测的报告,通过对弹簧进行全面细致的检测和分析,旨在评估弹簧的质量和性能。

本报告将从以下五个方面展开,包括材料选择、尺寸测量、弹性特性、表面缺陷以及力学性能的测试与分析。

正文内容:一、材料选择1. 弹簧用材料的选择原则2. 材料的物性控制与测试3. 材料的耐腐蚀性能检测与评估4. 弹簧材料的热处理工艺控制5. 材料的检测合格标准与要求二、尺寸测量1. 弹簧尺寸的测量方法与设备介绍2. 弹簧直径、长度、圈数等尺寸参数的测量准确性分析3. 测量误差分析及影响因素探究4. 弹簧几何尺寸与实际运行的关联性研究5. 尺寸测量结果与标准的符合程度评估三、弹性特性1. 弹簧的刚度与弹性系数的测量原理和方法2. 弹性特性的试验与分析3. 极限弹性范围的分析及参数测定4. 弹簧刚度与负荷的线性关系研究5. 弹性特性评估与应用分析四、表面缺陷1. 表面质量的检测方法与评价标准2. 弹簧表面缺陷的分类与特点3. 表面缺陷的检测设备及技术介绍4. 表面缺陷的检测结果与弹簧质量的关联性分析5. 表面缺陷的改善措施与弹簧寿命的影响研究五、力学性能的测试与分析1. 弹簧的负荷测试方法与设备介绍2. 弹簧的负荷应力-应变曲线测定3. 耐久性能的测试与分析4. 脆性破坏与弯曲破坏的识别与评估5. 力学性能测试结果的分析与总结总结:通过对弹簧进行全面的材料选择、尺寸测量、弹性特性、表面缺陷以及力学性能的测试与分析,本报告对弹簧的质量和性能进行了综合评估。

针对不同的小点进行了详细讨论和分析,从而提出了相关的结论和建议,为弹簧的设计、生产和使用提供了依据和参考。

弹簧检测报告(一)的成果对于提高产品的质量以及延长使用寿命具有重要意义。

(新)焦利氏秤测弹簧的质量

(新)焦利氏秤测弹簧的质量

评分:大学物理实验设计性实验实验报告实验题目:用焦利氏秤测量的有效质量班级:工管09-2姓名:徐明辉学号:31指导教师:席伟茂名学院技术物理系大学物理实验室实验日期:2008 年11 月28 日用焦利氏秤测量弹簧的有效质量实验目的:研究焦利氏秤下弹的简谐振动,测量弹簧的有效质量,验证振动周期与质量的关系。

实验仪器:焦利氏秤及附件、天平、秒表。

焦利氏秤介绍:1. 焦利氏秤的结构焦利氏秤是一个精密的弹簧秤(图1-1),常用于测量微小的力。

在直立的可向上向下移动的金属杆A的横梁上,悬挂一根弹簧K(弹簧作成锥形,是为了消除因弹簧自重而引起的弹簧伸长量的不均,悬挂时应该小头在上、大头在下)。

弹簧下端挂一个带有水平刻线的长条形反光镜D。

反光镜D悬在带水平刻线的玻璃管E中,D下端有一小钩,可用来悬挂砝码盘F或“|——|”型丝H。

带米吃刻度的金属杆A套在金属管J中,空管上附有游标B和可以动的平台C。

转动旋钮G可使金属杆A上下移动,因而也就调节了弹簧的升降。

弹簧上升Array或下降的距离由主尺(金属杆A)和游标B确定。

主尺简称标尺。

2.焦利氏秤的“三线对齐”使用方法在使用焦利氏秤时,应是反光镜D上的水平刻线、玻璃管E的水平刻线各玻璃管水平刻线在反光镜D中的像重合,即“三线对齐”。

用“三线对齐”方法可保证弹簧下端的位置始终是固定的,而弹簧伸长量△X使可以用米尺和游标卡尺测量出来(也即将弹簧伸长前、后两次的读数之差测量出来)。

读数方法和游标卡尺的读书方法完全一样。

焦利氏秤的游标是十分游标,分度值是0.1mm。

根据胡克定律,在弹性限度内,弹簧伸长量△X与所加外力F成正比,即F=K△X。

式中K是弹簧弹性系数(也叫倔强系数)。

对于一个特定的弹簧,K值是一定的。

如果将已知重量的砝码加到砝码盘中,测出弹簧的伸长量,由上面的式子即可计算出该弹簧的K 值。

这一步称为焦利氏秤的校准。

焦利氏秤校准后只要测出弹簧的伸长量,就可以算出作用与弹簧上的外力F 。

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实验5 《用焦利氏秤测量弹簧的有效质量》实验提要实验课题及任务《用焦利氏秤测量弹簧的有效质量》实验课题任务是:自然界存在着多种振动现象,其中最简单的振动是简谐振动。

一切复杂的振动都可以看成是由多个简谐振动合成的。

本实验是研究焦利氏秤下面的弹簧的简谐振动,测量弹簧的有效质量,验证振动周期与质量的关系。

学生根据自己所学的知识,并在图书馆或互联网上查找资料,设计出《用焦利氏秤测量弹簧的有效质量》的整体方案,内容包括:写出实验原理和理论计算公式,研究测量方法,写出实验内容和步骤,然后根据自己设计的方案,进行实验操作,记录数据,做好数据处理,得出实验结果,写出完整的实验报告,也可按书写科学论文的格式书写实验报告。

设计要求⑴通过查找资料,并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书,了解仪器的使用方法,找出所要测量的物理量,并推导出计算公式,在此基础上设计出测定简谐振动周期与弹簧的倔强系数,弹簧振子的有效质量数值关系的方法,写出实验原理。

⑵选择实验的测量仪器,设计出实验方法和实验步骤,要具有可操作性。

⑶拟出实验步骤,列出数据表格,建议多次测量减小误差。

⑷用最小二乘法处理实验数据。

⑸分析讨论实验结果。

实验仪器焦利氏秤及附件、天平、秒表或数字毫秒计。

实验提示在一上端固定的弹簧下悬一重量为m的物体,弹簧的倔强系数为K。

在弹簧的弹性回复力的作用下,如果略去阻力,则物体作简谐振动。

不考虑弹簧自身的质量时,列出振动周期T与质量m,倔强系数K的关系式。

m与弹簧下所加的物由于焦利氏秤的弹簧K值很小,弹簧自身的有效质量体系(包括小镜子、砝码托盘和砝码)的质量相比不能略去,在研究弹簧作用简m等谐振动时,需考虑其有效质量。

若考虑弹簧的有效质量时,T、K、m、关系又如何?学时分配教师指导(开放实验室)和开题报告1学时;实验验收,在4学时内完成实验;提交整体设计方案时间学生自选题后2~3周内完成实验整体设计方案并提交。

提交整体设计方案,要求用纸质版(电子版用电子邮件发送到指导教师的电子邮箱里)供教师修改。

K AE D HC BJ FG I用焦利氏秤测量弹簧的有效质量实验目的:自然界存在着多种振动现象,其中最简单的振动是简谐振动。

一切复杂的振动都可以看成是由多个简谐振动合成的。

本实验是研究焦利氏秤下弹的简谐振动,测量弹簧的有效质量,验证振动周期与质量的关系。

实验仪器:秒表、焦利秤、砝码托盘及砝码若干。

焦利氏秤介绍:1. 焦利氏秤的结构焦利氏秤是一个精密的称量仪器(下图图A)。

在直立的可上下移动的金属杆A 的横梁上,悬挂一根弹簧K(弹簧作成锥形,是为了消除因弹簧自重而引起的弹簧伸长量的不均,悬挂时应该锥形尖的一头在上、锥底在下)。

弹簧下端挂一个带有水平刻线的长条形平面镜D。

平面镜D悬在带水平刻线的玻璃管E中,D 下端有一小钩,可用来悬挂砝码盘F。

刻度的金属杆A套在金属管J中,空管上附有游标B和可以动的平台C。

转动调节旋钮G可使金属杆A上下移动,因而也就调节了弹簧的升降。

弹簧上升或下降的距离由主尺(金属杆A)和游标B 确定。

倾斜度调节旋钮I可以调整焦利氏秤的水平。

主尺简称标尺。

图A2.焦利氏秤的“三线对齐”使用方法在使用焦利氏秤时,应是平面镜D上的水平刻线、玻璃管E的水平刻线各玻璃管水平刻线在反光镜D中的像重合,即“三线对齐”。

用“三线对齐”方法可保证弹簧下端的位置始终是固定的,而弹簧伸长量△X使可以用米尺和游标卡尺测量出来(也即将弹簧伸长前、后两次的读数之差测量出来)。

焦利氏秤的游标是十分游标,分度值是0.1mm 。

读数方法和游标卡尺的读数方法一样。

根据胡克定律, 在弹性限度内,弹簧伸长量△X 与所加外力F 成正比,即F=K △X 。

式中K 是弹簧倔强系数(也叫弹性系数)。

对于一个特定的弹簧,K 值是一定的。

如果将已知重量的砝码加到砝码盘中,测出弹簧的伸长量,由上面的式子即可计算出该弹簧的K 值。

这一步称为焦利氏秤的校准。

焦利氏秤校准后只要测出弹簧的伸长量,就可以算出作用与弹簧上的外力F 。

物理天平介绍: 1.安装和调整①各部件需擦净后安装.吊盘背面标有“1”,“2”标记,应按“左1右2”安装.安装完毕应转动手轮使横梁数次起落,调整横梁落下时的支承螺丝,使横梁起落时不扭动,落下时中刀口离开中刀承,吊盘刚好落在底座上.②调节天平底座水平:调节调平螺丝,使底座上气泡在圆圈刻线中间位置,表示天平已调到水平位置.③调节横梁平衡:用镊子把游码拨到左边零刻度处,转动手轮慢慢升起横梁,以刻度盘中央刻线为准,使指针两边摆动等幅,如不等幅,则应降下横梁调整横梁两端的平衡螺丝,再升起横梁,如此反复,直至横梁平衡.2.使用①称量物体时应将待称物体放在左盘,用镊子将砝码夹放到右盘中,然后转动手轮,升起横梁,看指针偏转情况,再降下横梁加减砝码,再升起横梁看指针偏转情况,直到天平平衡时为止,这时破码和游码所示总质量即为被称物体质量.②载物台用法:有些实验要测定的物理量不便于把物体直接放入吊盘中称量,可借助于载物台.实验原理:在弹性限度内,弹簧的伸长x 与所受的拉力F 成正比,这就是胡克定律: kx F =,mg F = 其中m 为砝码的质量,g 为重力加速度。

则 mg kx =xmgk =比例系数k 就是弹簧的倔强系数。

将一质量为m 的物体系在弹簧的一端,而将另一端固定,在不计弹簧质量与阻力的条件下,物体的振动为简谐振动。

其振动方程为:cos()x A t ωϕ=+。

其中A 为振幅,()t ωϕ+为位相,ω=为振动的圆频率。

振动周期为: 22T ππω== 若考虑弹簧质量的影响,则振动周期为:2T π= 0m 为弹簧的有效质量。

上式两边平方得: 222044m m T k kππ=+ 对上式作2~T m 图,则应为一条直线。

其斜率为: 24a kπ=,截距为: 204m b k π=所以有:+=am T 2 b此时, 24k a π= 弹簧的有效质量为:024kb bm aπ==实验内容和步骤:一、调整好物理天平,用物理天平测小镜子和托盘的质量总和1m ,再测量弹簧测量2m ,各3组数据,填入表2中,并分别求出1m ,2m 的平均值。

二、测量弹簧悬挂不同质量时的振动周期T1、安装好仪器,调节焦利秤,使三线重合,此时标尺读数即为零点0x 首先使弹簧平衡,再使其在平衡位置附近做简谐振动。

用秒表测出20个全振动的时间,求出周期T 。

2、然后在砝码盘上放上一定质量的砝码(第一次不用加砝码),并使其平衡,再使其在平衡位置附近做简谐振动。

用秒表测出20个全振动的时间,求出周期T 。

3、依次在砝码盘中增加质量相等的砝码(每次0.5克),重复上述步骤,测其周期并记下各次的质量。

测出不同增荷下的。

,重复测量3次,求其平均值填入表3中。

i根据实验的需要将用最小二乘法计算弹簧的有效质量。

表1天平测小镜子和托盘的质量总和,弹簧的质量1、利用最小二乘法,求出弹簧的有效质量0m 和弹簧的倔强系数k 。

设M 为x ,2T 为y ,用最小二乘法bx a y +=,有kgxx i i3910250.210500.4000.4500.3000.3500.2000.2500.1000.1500.0000.010-=⨯=+++++++++==∑2981.01008.102.196.090.085.079.072.066.061.055.010s yy i i=+++++++++==∑=223910075.2075.21008.1500.402.1000.461.0500.055.0000.010skg sg yx xy i ii∙⨯=∙=⨯+⨯+⋯⋯+⨯+⨯==-=∑262222292210125.7125.710500.4000.4500.0000.010kg g x x i i-=⨯==++⋯⋯++==∑42222.92269.01008.102.161.055.010s yy i i=++⋯⋯++==∑=12210125.7)10250.2(10075.281.010250.26233322=⨯-⨯⨯-⨯⨯=--=----xx xyy x b 536.010250.212281.03=⨯⨯-=-=-x b y a()()95.0102644.0102525.0)81.069.0]()10250.2(10125.7[81.010250.210075.2332236332222=⨯⨯=-⨯-⨯⨯⨯-⨯=---=------y yx x yx xy r所以,y 与x 是线性相关的,即2T 与M 是线性相关的。

由M km m m k T 2021224)(4ππ+++=得:b k =24π,所以 32.01224422===ππb k 。

)(40212m m m ka ++=π所以kg m m ak m 33221201009.21025.214.3432.0536.0)(4--⨯=⨯-⨯⨯=+-=π结果表达:32.0=k kg m 301009.2-⨯=误差分析:误差存在主要是秒表的读数误差、弹簧在空气中收到一定的阻力而引起在时间上的测量误差。

心得体会:从这次实验中,学会了许多在书上没学过的物理只是,从设计到实验,再到数据处理,学会了在物理学上的实验操作处理。

实验器材的弹簧的最大称重是15g ,所以在做实验的过程中要注意不要过于用力,会拉坏弹簧的,还有就是该实验只是测量两组数据,所以操作起来十分快捷方便,一组是弹簧的20次全震周期,另一组是指标杆和托盘的质量总和,弹簧的质量,最后由每次递增的砝码质量和每次的全震周期通过最小二乘法来求其有效质量和倔强系数。

弹簧质量和弹簧有效质量存在一个这样的关系式m m 310=,即弹簧的有效质量应该近似等于弹簧质量的31,本实验中弹簧的有效质量0m =g m 05.316.93131=⨯=,而本次实验实际计算的值为2.05g ,由此可以估计,误差主要是在使用秒表读数,而空气的阻力也占有一定的比例。

这是从大学物理做实验以来第一次接触到由自己设计的实验方案步骤,而实验里面的不足之处百出,老师也为我指点了好几回,该实验主要是用了最小二乘法,从而大大降低了实验的复杂性,也使得实验处理简单化,对该实验的最深刻体会还是老师所说的爱护仪器,由于前面做实验的同学都是用三步法做实验的,对仪器容易损坏,而我是用两部法来实验的,确保仪器的完整无缺,所以本人觉得做实验的前提还是要爱护实验器材为主。

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