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气轨上简谐振动测弹簧劲度系数一、实验目的 1、巩固对气垫导轨的使用。 2、观察简谐振动的运动学特征。 3、学习通过实验总结出物理规律的基本方法，并总结出弹簧劲度系数。二、 实验原理由于气垫导轨可以提供近乎零摩擦的实验条件，在研究简谐振动时，只要考虑粘滞阻力就可以得到接近实际情况的振动。利用气轨上的简谐振动来测量弹簧的劲度系数，在良好实验条件的保证下，可以进一步减小实验误差。滑块在导轨上做简谐振动时，如果仅考虑粘滞阻力，则其运动方程为： (1)其中m为滑块质量，k1、k2为弹簧的劲度系数，b为粘滞阻尼常数。方程的解为： （2） 其中振幅A、初相a由初始条件决定。 (3)圆频率 (4)在实验中我们取两根相同的弹簧，故k1=k1=K所以 (5)由(4)(5)得 而随指数衰减，所以 其中式为t=0时的振幅,为n 个周期后的振幅 （6） 三、 实验仪器气垫导轨及附件、气源、两根相同的弹簧、滑块、物理天平、计时计数测速仪等,MUJ-A计时计数测速仪.四、 实验内容及步骤（1）调节气垫导轨水平（2）在滑块上安装遮光片（单片），在导轨上连接滑块与弹簧。（3）将计时计数仪调到周期档，光电门放到平衡位置，确定振幅，让滑块振动。记录10 个周期的时间。（4）将计时计数仪调到计数档，光电门放到距平衡位置x 处，即，让滑块振动，直到滑块不经过光电门时记录下计时计数仪的示数从。（5）用物理天平测量滑块的质量。（6）重复（3）、（4）、（5）五次。（7）利用（6）计算劲度系数-，并计算标准不确定度及相对不确定度。五、 数据处理 次数待测量12345将所测得的数据分别求平均，代入公式得出，通过计算不确定度得出，。六、结论此方法利用普遍使用的气垫导轨，仪器容易提供，使实验条件得到了改善。大大减少了外界环境在测量时的影响，可操作性强，进一步减小了误差，值得推广。参考文献1何春娟等. 对气轨上简谐振动周期的测量公式的修正J, 西安工业学院学报，2002.2杨述武.普通物理实验. 北京：高等教育出
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