湖北文理學院物理實驗教學示範中心
實驗報告
學院專業班學號姓名
實驗名稱簡諧振動與阻尼振動的研究實驗日期： 年月日實驗室： n1-103
[實驗目的]:
1. 驗證在彈性恢復力作用下,物體作簡諧振動的有關規律；測定彈簧的彈性係數k和有效質量m.
2. 測定阻尼振動系統的半衰期和品質因數，作出品質因數q與質量m的關係曲線。
[儀器用具]:儀器、用具名稱及主要規格（包括量程、分度值、精度等）
氣墊導軌、滑塊、附加質量(2)、彈簧(4)、光電門(2)、數字毫秒計.
[實驗原理]:根據自己的理解用簡練的語言來概括(包括簡單原理圖、相關公式等)
1．簡諧振動在水平氣墊導軌上的滑塊的兩端連線兩根彈性係數、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。滑塊的運動是簡諧振動。其週期為：
由於彈簧不僅是產生運動的原因，而且參加運動。因此式中不僅包含滑塊（振子）的質量，還有彈簧的有效質量。稱為彈簧振子系統的有效質量。
經驗證： 其中，為彈簧質量。假設：
則有週期： 若改變滑塊的質量，則週期與成正比。。以為縱座標，以為橫座標，作-曲線。
則為一條斜率為的直線。由斜率可以求出彈簧的彈性係數k。求出彈性係數後再根據式求出彈簧的有效質量。
2．阻尼振動簡諧振動是一種振幅相等的振動，它是忽略阻尼振動的理想情況。事實上，阻尼力不可避免，而抵抗阻力做功的結果，使振動系統的能量逐漸減小。因此，實驗中發生的一切自由振動，振幅總是逐漸減小以至等於零的。
這種振動稱為阻尼振動。用品質因數（即值），來反映阻尼振動衰減的特性。其定義為：
振動系統的總能量與在乙個週期中所損耗能量之比的倍，即；通過簡單推導也有：是阻尼振動的振幅從衰減為所用時間，叫做半衰期。測出半衰期就可以計算出品質因數q。
在實驗中，改變滑塊的質量。作質量與品質因數的關係曲線。
[實驗內容]: 簡述實驗步驟和操作方法
1. 開啟氣幫浦觀察氣幫浦工作是否正常，氣軌出氣孔出氣大小是否均勻。
2. 放上滑塊，調節氣軌底座，使氣軌處於水平狀態。
3. 把滑塊拉離平衡位置，記錄下滑塊通過光電門10次所用的時間。
4. 改變滑塊質量5次，重複第3步操作。
5. 畫出關係曲線，.據關係曲線，求出斜率，並求出彈性係數k。
6. 用天平測量滑塊（附擋光片）、每個附加物的質量後；求出彈簧的有效質量。
7. 用秒錶測量滑塊兒的振幅從a0衰減到a0/2所用的時間；求出系統的品質因數q
8. 滑塊上增至4個附加物，重複步驟7作出q-的關係曲線；
[實驗資料]:根據實驗步驟設計資料記錄**，並真實、準確地記錄實驗資料。實驗完成後由實驗指導教師檢查、簽字後有效，處理實驗資料必須以此為依據，否則該實驗專案報告記零分。
單位：s
指導教師簽名：
心得體會：
實驗教師評語：
[實驗結果與分析]: 按實驗要求處理資料，進行誤差分析，並對實驗中存在的問題、資料結果等進行總結
一、求彈簧的彈性係數
二、彈簧的有效質量
三、做曲線
1、t2—曲線
2、q—曲線
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