大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)諧振動(dòng)與阻尼振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院專業(yè)班學(xué)號(hào)：姓名：實(shí)驗(yàn)名稱簡(jiǎn)諧振動(dòng)與阻尼振動(dòng)的研究實(shí)驗(yàn)日期：年月日實(shí)驗(yàn)室：N1-103［［實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?■1.驗(yàn)證在彈性恢復(fù)力作用下，物體作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的有關(guān)規(guī)律；測(cè)定彈簧的彈性系數(shù)K和有效質(zhì)量m.!2.測(cè)定阻尼振動(dòng)系統(tǒng)的半衰期和品質(zhì)因數(shù)，作出品質(zhì)因數(shù)Q與質(zhì)量M的關(guān)系曲線。I:［儀器用具］:儀器、用具名稱及主要規(guī)格（包括量程、分度值、精度等）I氣墊導(dǎo)軌、滑塊、附加質(zhì)量（2）、彈簧（4）、光電門(mén)（2）、數(shù)字毫秒計(jì).；［實(shí)驗(yàn)原理］：根據(jù)自己的理解用簡(jiǎn)練的語(yǔ)言來(lái)概括（包括簡(jiǎn)單原理圖、相關(guān)公式等）I簡(jiǎn)諧振動(dòng)在水平氣墊導(dǎo)軌上的滑塊m的兩端連接兩根彈性系數(shù)k1、k2近乎相等的彈簧，兩彈簧的另一端分別固定在氣軌的兩端點(diǎn)?；瑝K的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng)。其周期為:T_2n■M在氣軌的兩端點(diǎn)?；瑝K的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng)。其周期為:T_2n■MT———2丸s*k+k由于彈簧不僅是產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的原因，而且參加運(yùn)動(dòng)。因此式中M不僅包含滑塊（振子）的質(zhì)量m，還有彈簧的有效質(zhì)量m0。M稱為彈簧振子系統(tǒng)的有效質(zhì)量。經(jīng)驗(yàn)2?！癕證：M—m+mo其中mo—3ms，ms為彈簧質(zhì)量。假設(shè)：k1—k2—k則有周期：t———2?！何度舾淖兓瑝K的質(zhì)量Am，則周期T2與Am成正比。變滑塊的質(zhì)量Am，則周期T2與Am成正比。4兀2M4兀2AmT2—+2k2k以丁2為縱坐標(biāo)，以Am為橫坐標(biāo)，作T2-Am曲線。則為一條斜率為衣的直線。由斜率可以求出彈簧的彈性系數(shù)k。求出彈性系數(shù)后再根據(jù)式T2求出彈簧的有效質(zhì)量。阻尼振動(dòng)簡(jiǎn)諧振動(dòng)是一種振幅相等的振動(dòng)，它是忽略阻尼振動(dòng)的理想情況。事實(shí)上，阻尼力不可避免，而抵抗阻力做功的結(jié)果，使振動(dòng)系統(tǒng)的能量逐漸減小。因此，實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的一切自由振動(dòng)，振幅總是逐漸減小以至等于零的。這種振動(dòng)稱為阻尼振動(dòng)。用品質(zhì)因數(shù)（即Q值），來(lái)反映阻尼振動(dòng)衰減的特性。其定義為：振動(dòng)系統(tǒng)的總能量E與在一個(gè)周期中所損耗能；量AE之比的2兀倍，即Q—2兀二；通過(guò)簡(jiǎn)單推導(dǎo)也有：Q—T是阻尼振動(dòng)的振幅從A衰減為A0所用時(shí)AETln2102■2!間，叫做半衰期。測(cè)出半衰期就可以計(jì)算出品質(zhì)因數(shù)Q。在實(shí)驗(yàn)中，改變滑塊的質(zhì)量。作質(zhì)量與品質(zhì)因數(shù)的關(guān)系曲線。，［實(shí)驗(yàn)內(nèi)容］:簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟和操作方法；1.打開(kāi)氣泵觀察氣泵工作是否正常，氣軌出氣孔出氣大小是否均勻。i2.放上滑塊，調(diào)節(jié)氣軌底座，使氣軌處于水平狀態(tài)。'3,把滑塊拉離平衡位置，記錄下滑塊通過(guò)光電門(mén)10次所用的時(shí)間。改變滑塊質(zhì)量5次，重復(fù)第3步操作。畫(huà)出T2-m關(guān)系曲線，?據(jù)T2-m關(guān)系曲線，求出斜率K，并求出彈性系數(shù)k。用天平測(cè)量滑塊（附擋光片）、每個(gè)附加物的質(zhì)量后；求出彈簧的有效質(zhì)量。用秒表測(cè)量滑塊兒的振幅從Ao衰減到A0/2所用的時(shí)間T-；求出系統(tǒng)的品質(zhì)因數(shù)Q2滑塊上增至4個(gè)附加物，重復(fù)步驟7作出Q-Am的關(guān)系曲線；

［實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)］:根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表格，并真實(shí)、準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)完成后由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師檢查、簽字后有效，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)必須以此為依據(jù)，否則該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目報(bào)告記零分。單位：sMM+AmM+2AmM+3AmM+4AmM+5Am10TTT212Q指導(dǎo)教師簽名:心得體會(huì)：實(shí)驗(yàn)教師評(píng)語(yǔ):［實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析］:按實(shí)