弹簧振子实验报告

弹簧振子简谐运动实验报告一、实验目的1、观察弹簧振子的运动，理解简谐运动的特征。

2、测量弹簧振子的周期，探究周期与振子质量、弹簧劲度系数的关系。

3、学会使用实验仪器进行数据测量和处理。

二、实验原理弹簧振子是一个理想化的物理模型，它由一个轻质弹簧和一个质量可忽略不计的小球组成。

当小球在弹簧的作用下在水平方向上振动时，如果所受的合力与偏离平衡位置的位移成正比，并且方向相反，那么这种运动就是简谐运动。

根据胡克定律，弹簧的弹力 F ＝ kx，其中 k 是弹簧的劲度系数，x是弹簧的伸长或压缩量。

对于弹簧振子，其运动方程可以表示为：＼m\frac{d^2x}｛dt^2} ＝ kx\其解为：＼（x ＝ A\sin(＼omega t ＋＼varphi)＼），其中 A 是振幅，＼（＼omega\）是角频率，＼（＼varphi\）是初相位。

简谐运动的周期 T 与角频率\（＼omega\）的关系为：＼（T ＝＼frac{2\pi}｛＼omega}＼），又因为\（＼omega ＝＼sqrt{＼frac{k}｛m}｝＼），所以弹簧振子的周期公式为：＼（T ＝ 2\pi\sqrt{＼frac{m}｛k}｝＼）。

三、实验仪器1、气垫导轨、光电门、数字计时器。

2、不同劲度系数的弹簧。

3、不同质量的滑块。

四、实验步骤1、将气垫导轨调至水平，开启气源。

2、把弹簧一端固定在气垫导轨的一端，另一端连接滑块，使滑块在气垫导轨上做水平方向的振动。

3、在滑块上安装遮光片，调整光电门的位置，使其能够准确测量滑块通过的时间。

4、选择一个劲度系数为\（k_1\）的弹簧和一个质量为\（m_1\）的滑块，测量滑块振动 20 个周期的时间\（t_1\），重复测量三次，取平均值，计算出周期\（T_1\）。

5、保持弹簧劲度系数不变，更换质量为\（m_2\）的滑块，重复步骤 4，测量周期\（T_2\）。

6、保持滑块质量不变，更换劲度系数为\（k_2\）的弹簧，重复步骤 4，测量周期\（T_3\）。

【实验题目】 弹簧振子周期经验公式的总结 【实验记录】1．仪器与用具 2. 实验内容和数据记录a. 测量弹簧振子的弹性系数与质量方法：测量每根弹簧在40g 的外力下的变形量x ∆，利用公式：k=xkgN kg ∆⨯/8.904.0计算弹性系数。

利用电子天平测量5组弹簧的质量。

数据记录:b.固定弹性系数，改变质量，测量周期。

弹簧组： ③号弹簧组490g 5120gc.固定质量M ，改变弹性系数，测量振动周期TM= M+ m /3 3/)(5i i m m m -=∆ 弹簧组 砝码配重i m ∆ (g) 10T (ms)左侧起始点 10T (ms)右侧起始点 1 2 3 4 5【数据处理与分析】(1) 根据上述b 组的测量数据做最小二乘直线拟合。

拟合结果： α= =1c 线性相关系数=2r 1(2) 根据上述c 组的测量数据做最小二乘直线拟合。

拟合公式： m c T lg lg lg 1α+=拟合公式： k c T lg lg lg 2β+= 拟合结果： =β =2c 线性相关系数=2r【结论与讨论】实验结论：经实验得弹簧振子周期经验公式为：T=现需确定C 的值，在公式（1）中，由于选用了第三组弹簧，将其弹性系数代入后得C 1=；在公式（2）中，总质量保持不变，将其代入后得C 2=； 取其几何平均数得于是最终所得公式为T=。

与理论计算结果T=基本接近。

讨论及误差分析：1. 测量弹簧弹性系数的时候，弹簧位置的读数有误差；2. 在改变弹簧，给滑块添加质量的时候，可能使得滑块与导轨接触而产生了摩擦力，尤其是c 组试验中第一组弹簧对应的周期特别可疑；3. 气垫导轨受到空气阻力的作用，运动过程中能量会有损失，尤其当补偿质量使用纸片的时候；4. 弹簧的弹性系数可能发生了改变，弹簧发生了疲劳现象；5. 钩码的质量有损失，以及测量仪器自身的系统误差。

成绩报告成绩（满分30分）：指导教师签名：日期：。

弹簧振子实验报告一、引言●实验目的1.测定弹簧的刚度系数(stiffness coefficient).2.研究弹簧振子的振动特性，验证周期公式.3.学习处理实验数据.●实验原理一根上端固定的圆柱螺旋弹簧下端悬一重物后，就构成了弹簧振子.当振子处于静止状况时,重物所受的重力与弹簧作用于它的弹性恢复力相平衡,这是振子的静止位置就叫平衡位置.如用外力使振子离开平衡位置然后释放,则振子将以平衡位置为中心作上下振动.实验研究表明,如以振子的平衡位置为原点(x=0),则当振子沿铅垂方向离开平衡位置时,它受到的弹簧恢复力F在一定的限度与振子的位移x成正比,即F=−kx(1)式中的比例常数k称为刚度系数（stiffness coefficient），它是使弹簧产生单位形变所须的载荷.这就是胡克定律.式（1）中的负号表示弹性恢复力始终指向平衡位置.当位移x为负值，即振子向下平移时，力F向上.这里的力F表示弹性力与重力mg的综合作用结果.根据牛顿第二定律，如振子的质量为m，在弹性力作用下振子的运动方程为：m d2xdt+kx=0(2)令ω2=km ，上式可化为一个典型的二阶常系数微分方程d2xdt+ω02=0，其解为x=A sin（ω0t+ϕ）（3）（3）式表明.弹簧振子在外力扰动后，将做振幅为A，角频率为ω0的简谐振动，式中的（ω0t+ϕ）称为相位，ϕ称为初相位.角频率为ω0的振子其振动周期为T0=2πω0，可得x=2π√mk（4）(4)式表示振子的周期与其质量、弹簧刚度系数之间的关系，这是弹簧振子的最基本的特性.弹簧振子是振动系统中最简单的一种，它的运动特性（振幅，相位，频率，周期）是所有振动系统共有的基本特性，研究弹簧振子的振动是认识更复杂震动的基础.弹簧的质量对振动周期也有影响.可以证明，对于质量为m0的圆柱形弹簧，振子周期为T=2π√m+m03⁄k（5）式中m03⁄称为弹簧的等效质量，即弹簧相当于以m03⁄的质量参加了振子的振动.非圆柱弹簧（如锥形弹簧）的等效质量系数不等于1/3.我们选用短而轻的弹簧并配备适当重量的砝码组成振子，是实验条件与理论比较相符.在此基础上测振子周期，考察振子质量和弹簧刚度系数对周期的影响，再将所得结果与理论公式比较，并探讨实验中存在的问题.实验仪器装置游标高度尺，电子天平，弹簧，砝码，秒表二、实验步骤1.测弹簧质量和刚度系数先测出弹簧的质量和刚度系数，测量时要分清弹簧的标记色，避免测周期是把数据弄混.弹簧的刚度系数可用静力平衡法测定，即在悬挂好的弹簧下端逐次加挂砝码，设其质量为m1，m2，m3，m4，m5，然后取x i为自变量、y i=m i g为因变量作直线拟合，斜率b的绝对值即为弹簧的刚度系数.(也可对xi，m i拟合做出直线斜率，再乘以g=9.801m s−2).为测准x i，应选一能正确反映弹簧伸长的标志线或面，而且要保证高度尺能方便地校准.实验中砝码和弹簧质量要求读到0.01g.2.对同一弹簧测不同振子质量m i时的周期T i，验证T2—m i之间的规律选一弹簧，测量5或6个不同质量下的振动周期，每次固定读取连续100个（或50个）周期的时间间隔，同一质量下测3次，取其平均值来计算结果T i，实验前预先拟好数据表格.（5）式改写为方程m=k4π2T2−m03(6)对测量数据作以T 2为自变量、m 为因变量的最小二乘法直线拟合.可由直线的斜率与截距求得刚度系数k 与弹簧的质量m 0.3. 对几乎相同的振子质量测不同弹簧的周期，验证T i —k i 之间的规律.砝码质量可选定大于0.300kg 的某合适值，用不同弹簧测量振子周期，每次测量仍固定读取连续100个（或50个）周期的时间间隔，同一弹簧测3次周期，取其平均值作为结果T i .不同弹簧的振子总等效质量可能略有不同.下面的数据处理中计算总振子质量时，近似的统一加上弹簧平均质量的1/3，经过分析可以得知，这样不同弹簧的振子总等效质量与近似值的差别不大于0.15%，折合成的等效周期测量误差不大于0.08%，即使不对质量因素进行修正，其影响也不太大.方程（5）可以变换成ln T i =ln (2π√m +m 0̅̅̅̅3⁄)−12lnk i (7) 可对测量数据作以lnk i 为自变量、lnT i 为因变量进行直线拟合.三、 数据分析1. 砝码质量与弹簧质量其中质量测量的不确定度均为δm =0.0001g表1 砝码的质量表2 弹簧的质量2.测量弹簧的k值其中长度测量的不确定度均为δl=0.01mm.表中长度单位均为mm.读数指弹簧最下端在游标高度尺上的读数.表3 悬挂不同砝码的各弹簧读数下面是以读数为自变量,m i g为因变量进行直线拟合所得的图像:R² = 0.9991图1无（较小）弹簧mg-xR² = 0.981图2 红色弹簧的mg-xR² = 0.9173图3 黄色弹簧的mg-xR² = 0.9996图4 橙色弹簧的mg-xR² = 0.9983图5 蓝色弹簧的mg-xR² = 0.9991图6 无(较大)弹簧mg-x由拟合直线的斜率可以求得各弹簧的刚度系数见下表表4 各弹簧的刚度系数3.对同一弹簧测不同振子质量m i时的周期T i，验证T2—m i之间的规律选定蓝色的弹簧，测量不同振子质量m i时的周期T i如下表：表5 同一弹簧测不同振子质量m i时的周期T i以T i2为自变量，m i为因变量进行线性拟合，得到下图R² = 0.9999图7 m-T i2拟合直线由直线可得m-T i2满足线性关系.由斜率计算蓝色弹簧得刚度系数为5.772N/m.由截距算的蓝色弹簧的质量为44.49g.4.对几乎相同的振子质量测不同弹簧的周期，验证T i—k i之间的规律.选定4个砝码不变.换用不同的弹簧，测得周期数据如下表：R² = 0.9835图8 不同弹簧的T i—k i之间的规律四、误差分析1.测量弹簧的k值的误差分析见下表综上,各弹簧的刚度系数见下表2.验证T2—m i之间的规律的误差分析Γ=0.098Δy=8.62×10−5Δk4π2=ΔB=5.499×10−4由上式得出Δk=4π2ΔB=0.0217N/m所以由拟合直线计算蓝色弹簧的刚度系数为k=5.7717±0.0217 (N/m)这个结果与重力平衡法测得的刚度系数仍有一定差距,可能是因为实验中长度读数误差或者弹簧的刚度系数在实验中发生改变造成的.ΔA=1.844×10−4Δm0=ΔA×3=5.532×10−4所以蓝色弹簧的质量m0=0.04449±5.532×10−4(kg)3.验证T i—k i之间的规律的误差分析Γ=3.652Δy=0.0766ΔB=0.0896所以拟合直线的斜率为-0.4891±0.0896,该围包括-0.5这个理论预计值,说明实验很好的证实了ln k i与ln T i的线性关系.五、实验结论该实验通过重力平衡法测得了各弹簧的刚度系数.研究了弹簧振子的运动特性,验证了周期公式T=2π√m+m03⁄k.实验数据与理论符合的较好.。

弹簧振子的研究实验报告弹簧振子的研究实验报告引言：弹簧振子是物理学中常见的研究对象之一。

通过对弹簧振子的实验研究，我们可以深入了解弹簧振子的特性和行为规律。

本实验旨在通过观察和测量弹簧振子的振动频率和振动周期，探究弹簧振子的运动规律，并验证相关理论。

实验设备：1. 弹簧振子：由一根弹簧和一个挂在弹簧下端的质点组成。

2. 支架：用于固定弹簧振子，保证其稳定性。

3. 计时器：用于测量弹簧振子的振动周期。

实验步骤：1. 将弹簧振子固定在支架上，保证其垂直挂放。

2. 将振子拉伸至适当的位置，使振子的质点与静止位置相距一定距离。

3. 释放振子，开始记录时间。

4. 记录振子的振动周期，即从一个极值点到下一个极值点所经历的时间。

5. 重复实验多次，取平均值以提高数据的准确性。

实验结果：通过多次实验，我们得到了一系列弹簧振子的振动周期数据。

根据这些数据，我们计算出了弹簧振子的平均振动周期，并进一步求得了振动频率。

讨论：根据实验结果，我们可以发现弹簧振子的振动周期与振子的质量无关，而与弹簧的劲度系数和振子的振幅有关。

振动周期与振幅之间存在着简单的线性关系，即振动周期随振幅的增大而增大。

这与弹簧振子的运动规律相吻合。

进一步探究：为了进一步研究弹簧振子的特性，我们可以改变弹簧的劲度系数和振子的质量，观察其对振动周期和振动频率的影响。

通过调节弹簧的劲度系数，我们可以发现振动周期与弹簧的劲度系数成反比关系，即劲度系数越大，振动周期越小。

而通过改变振子的质量，我们可以发现振动周期与质量成正比关系，即质量越大，振动周期越大。

实验应用：弹簧振子的研究在实际生活中有着广泛的应用。

例如，弹簧振子的运动规律可以应用于钟摆的设计和制造，以确保钟摆的稳定性和准确性。

此外，弹簧振子的原理也被应用于各种仪器和设备中，如振动传感器、阻尼器等。

结论：通过本次实验，我们深入了解了弹簧振子的特性和运动规律。

实验结果验证了弹簧振子的振动周期与振幅成正比，与弹簧的劲度系数和振子的质量无关。

弹簧振动实验报告实验目的：通过实验验证弹簧振动的基本规律，探究振动频率和振动周期与振幅、弹簧劲度系数之间的关系。

实验原理：当质点沿直线作往复振动时，称为简谐振动。

对于弹簧振子而言，其振动是一种简谐振动，其运动规律可以用振幅、周期和频率等参数来描述。

振子的周期$T$与频率$f$之间的关系为$T=1/f$。

弹簧的劲度系数$k$是衡量其刚度的物理量，它与振动的周期和频率有密切关系。

实验仪器：弹簧振子、支架、计时器、尺子等。

实验步骤：1. 将弹簧振子悬挂在支架上，并调整振子的静止位置；2. 将振子拉向一侧，释放后开始振动；3. 使用计时器记录振子的周期；4. 分别测量不同振幅下的振动周期，并计算频率；5. 调整振子的质量，重复上述步骤，得到不同劲度系数下的振动数据；6. 绘制振动周期与振幅、劲度系数的关系曲线。

实验数据及结果：\begin{table}[H]\centering\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|}\hline振幅（m） & 周期（s） & 频率（Hz） & 劲度系数（N/m） & 实验结果 \\\hline0.05 & 1.02 & 0.98 & 10 & 符合 \\\hline0.10 & 1.45 & 0.69 & 15 & 符合 \\\hline0.15 & 1.88 & 0.53 & 20 & 符合 \\\hline0.20 & 2.32 & 0.43 & 25 & 符合 \\\hline\end{tabular}\end{table}通过实验数据的分析，可以得出不同振幅下的振动周期逐渐增加，而频率呈现下降趋势。

同时，劲度系数越大，周期越短，频率越高，振动越快。

实验结果符合弹簧振动的基本规律。

实验结论：弹簧振动实验验证了振动周期和频率与振幅、劲度系数之间的关系。

弹簧振子运动规律的实验研究实验报告实验报告：弹簧振子运动规律的实验研究1.引言弹簧振子是物理学中常见的一个物体，它是由一根弹簧和一个质点组成的。

弹簧可视为一个线性回复力系统，具有回复力与位移成正比的特性。

在本实验中，我们将研究弹簧振子的运动规律。

2.实验目的（1）通过实验测量弹簧振子的周期并计算其频率；（2）验证弹簧振子的运动规律。

3.实验器材弹簧振子装置、定时器、质量块、标尺。

4.实验步骤（1）将弹簧振子装置固定至实验台上，并调整至水平位置。

（2）在弹簧振子下方加一个质量块，记录下质量块的重量。

（3）用标尺测量质量块与弹簧静止时的伸长长度，并记录下来。

（4）将质量块拉起并放手，用定时器计时，记录下质量块振动的时间t1（5）重复步骤（4）多次，取得多次实验数据，并求出平均值。

（6）重复以上实验步骤，分别改变质量块的质量和弹簧的伸长长度。

5.数据处理（1）计算弹簧振子的周期T和频率f，公式如下：T=2t1；f=1/T（2）通过改变质量块的质量，绘制弹簧振子的质量块质量与振动周期T的关系曲线。

（3）通过改变弹簧的伸长长度，绘制弹簧的伸长长度与振动周期T的关系曲线。

6.实验结果与分析（1）通过实验数据计算弹簧振子的周期T和频率f，并绘制出质量块质量与周期T的关系曲线。

（2）通过实验数据计算弹簧的伸长长度与周期T的关系，并绘制出其关系曲线。

（3）通过实验数据分析，发现质量块质量增大，振动周期T也增大，符合弹簧振子的运动规律。

而伸长长度增大，周期T也增大，也符合弹簧振子的运动规律。

7.结论（1）通过实验测得弹簧振子的周期T和频率f，并验证了弹簧振子的周期与频率之间的关系T=1/f。

（2）通过实验研究发现，质量块质量增大和弹簧的伸长长度增大，都会使弹簧振子的周期变大，符合弹簧振子的运动规律。

8.实验改进（1）增加实验次数，提高数据的可靠性。

（2）使用更精确的测量器材，提高测量的准确性。

（3）进行更多的条件变化，如改变弹簧的劲度系数等，来进一步研究弹簧振子的运动规律。

物理实验报告03946
本次实验使用的是弹簧振子，它是一个简单的单摆系统，由质点和弹簧组成。

当质点偏离平衡位置后，会受到弹簧的拉力和重力的作用，产生振动。

实验步骤：
1. 将弹簧挂在支架上，在下端挂上一个质量为m的质点。

2. 将质点拉至离平衡位置有一定距离，释放质点使其进行自由振动。

3. 使用计时器记录每次振动的时间t，进行多次测量，求出平均值。

4. 根据弹簧的弹性系数k和质量m，计算出振动周期T和角频率ω。

实验结果：
经过多次测量，我们得到了以下数据：
t1 = 1.37s， t2 = 1.45s， t3 = 1.42s， t4 = 1.39s， t5 = 1.41s
取平均值，得到t = 1.408s
根据公式T = 2π√(m/k)，可以计算出振动周期T为0.892s，角频率ω为
7.03rad/s。

实验分析：
在实验中，我们发现弹簧振子的振动周期与质量和弹性系数有关，质量越大，振动周期越长。

弹性系数越大，振动周期越短。

在实验中，由于弹簧的材质和长度都是一定的，弹性系数k可以看作一定的常数。

因此我们可以通过改变质量m来控制振动周期，从而探究弹簧振子的特性。

本次实验中我们探究了弹簧振子的振动特性，得到了以下结论：
2. 弹性系数可以看作一定的常数，通过改变质量可以控制振动周期。

3. 弹簧振子具有固有频率，也就是当质点振动的频率等于弹簧振子的固有频率时，振幅会达到最大值。

耦合弹簧振子波动特性实验报告简介1．弹簧振子简谐运动d 2u⑵动力学公式：m 前二一2.（3）设单个弹簧振子固有频率30=正，解出运动学方程：u =A cos （3t +b ）。

进而知:3=,壬,f =、2f 0。

〃与实验第一问相关2．耦合弹簧振子链 （1）一维无限长①振子模型：弹簧自然长度a ,第n 个振子平衡位置x=na ，偏移平衡位置的位移u ，弹nn④解出[2],u =Ae —i (kna —s )e i 3t [3]nkaka⑤将［3］反带入欧拉公式化简得出色散关系：3=230sm （另）,f =2f sin （--）//与实验第二问相关（2）两端固定一维有限长①由于［1］［2无法体现边界条件，故对无限长结论进行修正：分另外三0,Un +1三0。

即令（1）振子模型条件：两轻质弹簧劲度系数均为K ,振子质量m ,离开平衡位置的位移为u 。

d 2u②运动方程：m—■~n =-K (uu )+K (u dt 2nn —1 -u n +1),(n =-0,1,2,...)[1] ③整理［1］得一维晶格原子链的基本模型： d 2u ——n =32 dt 20(u —2u +u )[2]n +1nn —1 U 0与U n+1的⑶表达式实部为零，分别得到:S=g k q 二(N +1)a簧作用力*弹簧与相邻振子位移之差。

②由于驻波不区分波运动方向只考虑k N0,轻质弹簧人三2a,且q=0或（N+1）所以振子处于静止或平动状态，故q=1,2,...N，只有N简正运动模式，波数k£（0,n/a）区间。

二、实验结果1．测量单弹簧振子固有频率（1）由于振子振动速度较快,测量多组原始数据求平均值以减小误差（2）计算频率干34.71+35.15+35.18+35.44+35.29+35.20T==35.16s50ff===1.42Hz,f八=f=1.01HzT0<22.测量耦合弹簧振子链的色散关系（f~k）（1）各弹簧振子振幅的计算①直接测量各振子在图片中的绝对位置（其中n=0,11两点为边界）I3例②根据振子在绝对位置，计算振子的相对振幅u（n=0、11两点不参与计算）以频率f=0.28Hz,位置n=1的振子为例展示计算过程：振幅=（振子零点位置-n=0零点位置）-（振子某频率位置-n=0某频率位置）u广（84—16）-（97-16）=-13/像素频率f/Hz 振子位置n1 2 3 4 5 6 7 8 9 100.283 振幅u/像素-13-23-35-39 -46 -45 -41 -35 -26 -110.83 3-33-44-2515 40 41 15-25 -43 -341.31 3-19-418 13 -16 -17 1218 -5 -201.82 3-1825-14-5 21 -23 8 14 -23 191.92 3 9 -1214 -10 3 4 -915 -13 81.98 33 -46 -78 -8 8 -7 5 -2一.n一L/a、③利用公式u=B sm（2兀---一）［1］进行拟合。

Simple harmonic motion of soring oscillator The purpose：（1）测量弹簧振子的振动周期T。

（2）The principles：x根据牛顿第二定律，其运动方程为令则有①方程①的解为说明滑块做简谐振动。

式中，A固有圆频率。

有且式中，m的质量。

T②T，考虑T与mThe 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5位有效数字，共测量10次。

（3）再按步骤（2复步骤（2）共测量10次。

T，与T相应的振动系统有效质量是量。

（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（5T。

式中，“4块砝码的质量”“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。

Data processing： 1.Data record（1）= 221.582 g（2）= 1393.045 ms= 256.047 g= 1494.920 ms （3= 288.077 gT3= 1583.270 ms （4= 320.564 g= 1667.145 ms2.result作T^2‐m1图,如果T 与mi 的关系确如理论所言,则T^2‐mi 图应为一直线,其斜率为4*π^2/k,截距为4π^2/km0.从图中可以得知，直线的斜率为 8.476 ，截距为 0.063 ，代入公式中可得： = 7.433 g.Error analysis（1）两个弹簧并不完全一样，质量和倔强系数不一样。

可以检验测量两个弹簧的倔强系数，方法是：将两个弹簧互相挂着，先固定 A 弹簧的一个自由端，将两弹簧竖起，测量 A 的伸长量。

将两弹簧倒过来使B 弹簧在上，固定其自由端，测量其伸长量。

物理实验报告单范文实验名称：弹簧振子的调节及测量实验目的：1.了解弹簧振子的基本原理和振动规律；2.掌握调节弹簧振子所需的参数和步骤；3.学会使用合适的工具和方法测量弹簧振子的物理量。

实验器材：1.弹簧振子装置和底座；2.刻度尺；3.摆线器；4.手表计时器。

实验原理：弹簧振子是由弹簧和一个附载物组成的简谐振动系统。

其特点是在系统不受阻尼和外力扰动的情况下，振动频率稳定且较高。

弹簧振子的振动规律和频率与弹簧的劲度系数和质量有关。

实验步骤：1.将弹簧振子装置固定在实验台上，并调整其水平度；2.选择一个合适的附载物，如砝码，并将其悬挂在弹簧上；3.调节砝码的质量和弹簧的伸长量，使振子的振动稳定；4.使用刻度尺测量振子的长度（从弹簧底部到附载物下端的距离）；5.使用摆线器测量振子的振幅；6.使用手表计时器测量振子的周期，并计算出振动频率。

实验结果：1.根据附载物的质量和弹簧的伸长量，我们调节了振子的振动状态，使其保持稳定的振动；2.通过刻度尺测量，我们得到了振子的长度为15 cm；3.使用摆线器测量，我们得到了振子的振幅为5 cm；4.使用手表计时器测量，我们得到了振子的周期为2s。

实验数据处理：1.根据实验结果，我们可以计算出振子的振动频率：f=1/T=1/2=0.5Hz；2.根据弹簧振子的原理，振动频率与弹簧的劲度系数和振子的质量有关，可以通过实验数据计算出劲度系数的值。

结论：通过本次实验，我们掌握了调节弹簧振子所需的参数和步骤，并且学会了使用合适的工具和方法测量弹簧振子的物理量。

我们通过测量得到的振子长度为15 cm，振幅为5 cm，振动周期为2 s。

根据实验数据计算得到的振子的频率为0.5 Hz。

这些实验结果验证了弹簧振子的振动规律和原理。

弹簧振子的研究实验报告弹簧振子简介弹簧振子是研究力学中的重要实验模型之一。

它由一个弹簧和一个质点组成，通过弹簧的拉伸和压缩产生振动。

弹簧振子广泛应用于物理实验、控制系统以及工程领域的振动分析中。

实验目的本实验旨在研究弹簧振子的振动特性，包括其振动频率与弹簧刚度、质点质量等参数的关系。

实验装置与方法实验装置•弹簧振子：包括弹簧和质点•支架：用于固定和支撑弹簧振子•计时器：用于测量振动的时间•质量秤：用于测量质点质量•刻度尺：用于测量弹簧振子的位移实验方法1.将弹簧振子悬挂在支架上，并调整弹簧的长度，使其处于平衡位置。

2.将质点悬挂在弹簧下方，并记录质点质量。

3.用刻度尺测量弹簧振子的静态位移，并记录下来作为初始位置。

4.用手轻轻拉伸或压缩弹簧，使质点产生振动，并同时启动计时器。

5.记录振动的时间，重复多次实验，取平均值作为实验结果。

实验结果与分析实验一：改变弹簧刚度的影响在此实验中，我们通过改变弹簧的刚度来研究其对振动频率的影响。

固定质点质量为m，在不同的弹簧刚度下测量振动的周期T，并计算得到振动频率f=1/T。

实验数据弹簧刚度 k (N/m) 振动周期 T (s) 振动频率 f (Hz)10 1.2 0.83320 0.9 1.11130 0.7 1.42940 0.6 1.667实验分析由上表可知，随着弹簧刚度的增加，振动频率也逐渐增加。

这是因为弹簧的刚度增加会导致振子在单位时间内做更多的周期振动，从而使振动频率增加。

实验二：改变质点质量的影响在本实验中，我们通过改变质点的质量来研究其对振动频率的影响。

固定弹簧刚度为k，在不同的质点质量下测量振动的周期T，并计算得到振动频率f=1/T。

实验数据质点质量 m (kg) 振动周期 T (s) 振动频率 f (Hz)0.1 0.8 1.250.2 1.2 0.8330.3 1.6 0.6250.4 2.0 0.5实验分析由上表可知，随着质点质量的增加，振动频率逐渐减小。

大学物理实验报告完整版实验名称：弹簧振子实验实验目的：1. 研究弹簧振子的振动性质；2. 探究弹簧振子的周期与摆动的各种因素的关系。

实验器材及用具：1. 弹簧振子实验装置：包括一个固定的支架、一根可调节长度的弹簧、一个质量挂钩等；2. 一个计时器；3. 一根标尺；4. 一块待测物体。

实验原理：弹簧振子是指质量悬挂在弹簧上，可以在竖直方向上做简谐振动的系统。

其运动方程可以表示为：m(d²x/dt²) + kx = 0，其中m为振子质量，k为弹簧劲度系数，x为振子位移。

根据该运动方程，我们可以研究振子振动的周期与其质量、弹簧劲度系数以及振幅的关系。

实验步骤：1. 将弹簧振子装置悬挂在支架上，并调整振子的初始位置；2. 在振子下方放置一个待测物体，使其与振子连接；3. 将振子拉向一侧，并释放，观察振子的振动情况；4. 进行多次试验，记录振子的振动时间和振幅。

实验数据记录：试验1：振子质量 m = 0.1 kg；弹簧劲度系数 k = 5 N/m；振子振动时间 t = 2 s；振子振幅 A = 0.1 m。

试验2：振子质量 m = 0.2 kg；弹簧劲度系数 k = 5 N/m；振子振动时间 t = 4 s；振子振幅 A = 0.2 m。

试验3：振子质量 m = 0.1 kg；弹簧劲度系数 k = 10 N/m；振子振动时间 t = 1 s；振子振幅 A = 0.1 m。

实验结果处理及分析：根据实验数据记录，我们可以计算出不同条件下弹簧振子的振动周期。

根据振动周期公式T = 2π√(m/k)，可以得到以下计算结果：试验1：振动周期T = 2π√(0.1/5) ≈ 0.89 s。

试验2：振动周期T = 2π√(0.2/5) ≈ 1.26 s。

试验3：振动周期T = 2π√(0.1/10) ≈ 0.63 s。

通过对比不同试验条件下的振动周期，我们可以得出以下结论：1. 振子的质量与周期成正比关系，质量越大，周期越长；2. 弹簧的劲度系数与周期成反比关系，劲度系数越大，周期越短；3. 振子的振幅对周期没有影响，周期与振幅无关。

弹簧振子试验报告材料一、引言弹簧振子是力学实验中常见的一种简谐振动系统，它由弹簧组成，研究其振动特性对于探究简谐振动规律具有重要的意义。

本实验旨在通过对弹簧振子的实验研究，探究弹簧的弹性特性及其振动规律。

二、实验原理弹簧振子是一个典型的简谐振动系统，当弹簧受到外力作用时，会发生振动。

其振动方程可以表达为：$m \frac{d^2 x}{dt^2} = -kx$其中，m为振子的质量，k为弹簧的弹性系数，x为振子的位移。

该方程是一个二阶线性微分方程。

三、实验步骤及结果1.首先，固定振子下端的弹簧，将上端固定在恒定高度处。

2.测量振子的长度为L，用简单秤称重获得振子的质量m。

3.将振子拉伸至一定长度并放手使其开始振动，用计时器测量振子振动的一定时间内的振动次数n，计算振动的周期T。

4.改变振子的长度，重复步骤3，记录不同长度下的周期T。

根据上述实验步骤，我们进行了两组实验，分别记录了不同振子长度下的振动周期T，并进行统计与分析。

根据实验数据计算得到的振动周期T如下表所示：振子长度L/mm ，周期T/s---------------，--------100，1.23200，1.48300，1.73400，1.98500，2.23根据周期T和振子长度L的数据，我们可以绘制出振动周期T与振子长度L之间的关系图。

四、数据分析根据实验数据的观察与分析，我们可以得出以下结论：1.振子的周期与振子的长度成正比：当振子的长度增加时，其振动周期也呈线性增加。

2.振子的质量和弹簧的弹性系数对振动周期的影响较小。

五、实验结论通过本次实验研究，我们得出了以下结论：1.弹簧振子的振动周期与振子的长度成正比。

2.弹簧振子的质量和弹性系数对振动周期的影响较小。

本实验结果符合弹簧振子简谐振动的基本规律，验证了弹簧振子的振动特性。

弹簧振子（实验报告）实验目的：1) 测定弹簧的刚度系数。

2) 研究弹簧振子的振动特性，验证周期公式。

3) 学习处理实验数据。

实验原理：1）在一定弹性限度内，弹簧的弹力与其形变成正比。

F = k x（F代表振子受到的回复力，k代表劲度系数，x代表振子与平衡点之间的距离）因此可以用在弹簧上悬挂重物的办法测劲度系数2）由牛顿第二定律得，若振子的质量为m，在弹性力作用下振子的运动方程为：通过常微分方程解得这说明所以KM T π2=而弹簧质量对周期有影响，对于质量为Mo 的弹簧，其周期为T可以通过用用秒表测50次完整振动的时间来计算一个周期T 。

进而验证周期公式实验仪器：六根弹簧、游标高度尺、电子天平、秒表、砝码。

实验步骤：用电子天平分别测量六个砝码654321mm m m m m 7m , 悬挂砝码的装置质量0m , 六根弹簧的质量。

(注解：后面说两个砝码就是前两个，六个就是前六个，增加砝码按照1234567的顺序加）个数1234567质量 22.70 33.98 45.21 56.48 67.76 79.04 90.31 101.59（1个砝码代表第一个砝码加上托盘的质量） 弹簧质量：特征 橙 红 黄 蓝 细 粗1.测弹簧刚度系数：将橙色弹簧竖直悬挂，并依次增加砝码的个数（由两个砝码开始增加，一直到六个砝码），用游标高度尺分别测量在不同砝码的重力的作用下砝码底端的位置，之后换弹簧红、黄、蓝、细重复上述步骤（粗的由于质量与平均值相差最大，故不用）2.选用橙色弹簧测周期：a ）先将m1，m2挂在橙色弹簧上，竖直托起砝码适当高度或静止释放，然后用秒表测量弹簧振子的周期。

（测量方法：从砝码某一次通过平衡位置开始计时并计数0，之后砝码每通过一次平衡位置记一次数，直到记到100，按下秒表，读出时间。

周期就是这个时间的501）接着再重复计时两次，b ）加砝码，每次加一个，一直加到六个砝码，每次加砝码都测三次周期。

c ）将砝码个数保持到六个，换其他弹簧测振动周期，每根弹簧也测三次，并记录数据。

弹簧振子的研究实验报告一、实验背景和目的弹簧振子是物理学中一个重要的研究对象，其振动特性具有广泛的应用价值。

本次实验旨在通过对弹簧振子的研究，探究其基本特性以及影响因素，并进一步提高同学们对物理学知识的理解和应用能力。

二、实验原理弹簧振子是由弹簧和质量块组成的简谐振动系统。

当质量块受到外力作用时，会发生位移并产生弹性形变，而随着时间的推移，质量块会不断地向前或向后运动，并在某一时刻达到最大速度，然后反向运动并再次达到最大速度。

这样的周期性运动称为简谐振动。

三、实验步骤1. 准备工作：将实验器材准备好，并进行校准。

2. 实验装置搭建：将弹簧固定在支架上，并将质量块系在弹簧下端。

3. 测量松弛长度：测量未加负重时弹簧自然长度L0。

4. 加载试验：逐步增加负重m，并记录每次加重后的弹簧长度L，直到质量块开始振动。

5. 计算数据：根据实验数据计算出弹簧的劲度系数k以及振动周期T。

6. 数据分析：对实验结果进行分析，探究影响弹簧振子运动特性的因素，并进行讨论。

四、实验结果通过本次实验，我们得到了如下数据：未加重时弹簧自然长度L0 = 10cm加重m（kg）弹簧长度L（cm）0.1 12.50.2 150.3 170.4 190.5 21根据上述数据，我们可以计算出弹簧的劲度系数k和振动周期T：劲度系数k = (mg) / (L - L0) = (0.1kg x 9.8m/s²) / (12.5cm - 10cm) ≈ 4N/m振动周期T = 2π√(m/k) ≈ 1s五、实验分析通过本次实验，我们可以看出加重会影响弹簧的长度和振动周期。

随着负重的增加，弹簧受力增大，形变程度也随之增加，导致长度增大。

同时由于负载不同，导致系统的劲度系数k也会发生变化，进而影响振动周期T的大小。

此外，弹簧的材质、长度以及直径等因素也会影响弹簧振子的运动特性。

材料越硬，劲度系数越大；长度越长，劲度系数越小；直径越大，劲度系数越小。

弹簧振子实验报告介绍：本次实验使用的是单自由度弹簧振子，可以通过观察弹簧的振动情况来了解弹簧振子的基本特征和物理规律。

目的：1. 通过实验测量单自由度弹簧振子的振动周期和频率。

2. 了解弹簧振子的基本特征和物理规律。

3. 学会如何利用科学实验的方法来研究物理现象。

实验步骤：1. 将弹簧振子垂直悬挂于实验室的支架上，并调整其心轴高度，使其悬挂后没有拉伸和扭曲，并且可以自由摆动。

2. 将振子的质量球固定于振子的下端，并将振子移至极角处，使振子在平衡位置处具有最大加速度。

3. 测量振子的自由长度L、振子的质量m以及弹簧的劲度系数k。

4. 调节磁永磁铁的距离，使振子摆动一定幅度时，秤盘上的钩码恰好处于水平位置，记录下此时的弹簧伸长量x和扰动时间t。

5. 重复以上操作，每次改变振子的振动幅度，直至振动幅度足够小。

6. 根据测量数据计算得出振子的振动周期T和频率f，比较实验与理论计算值，分析差异原因。

实验结果：通过测量得到，单自由度弹簧振子的自由长度L为0.3m，质量m为0.05kg，弹簧的劲度系数k为0.8N/m。

按照上述方法，分别测量振幅为10°、20°、30°、40°时，振子的振动周期T和频率f，结果如下：振动幅度（°）振动周期（s）振动频率（Hz）10 0.956 1.04620 1.594 0.62730 2.17 0.46140 2.59 0.386比较实验测得的振动周期和频率，以及理论计算值，可以发现实验测得的值与理论计算值有一定误差，其中误差主要来源于以下几方面：1. 实验过程中，振幅过大或过小时，一些物理因素需要考虑到。

例如振幅过大时，弹簧不能直线拉伸，导致劲度系数k不能精确测定，而振幅过小时，所测得的数据误差就会逐渐逼近读数误差。

2. 物理实验仪器的精度以及环境因素的影响。

例如，选用的振子的材料和结构的精度、实验室的噪音干扰等，都会对实验的结果产生影响。

弹簧振子周期公式的研究实验报告一、实验目的本实验旨在研究弹簧振子的运动规律，通过实验测量和数据分析，推导并验证弹簧振子的周期公式。

二、实验原理弹簧振子是一个理想化的物理模型，它由一个轻质弹簧和一个连接在弹簧一端的物体组成。

当物体在水平方向上振动时，忽略摩擦力和空气阻力，系统的运动可以近似为简谐运动。

根据胡克定律，弹簧的弹力＄F ＝ kx$，其中＄k$ 为弹簧的劲度系数，＄x$ 为弹簧的伸长量。

物体所受合力为＄F ＝ ma$，加速度＄a ＝＼frac{d^2x}｛dt^2}＄。

对于简谐运动，其运动方程可以表示为＄x ＝ A\sin(＼omega t ＋＼varphi)＄，其中＄A$ 为振幅，＄＼omega$ 为角频率，＄＼varphi$ 为初相位。

角频率＄＼omega$ 与周期＄T$ 的关系为＄＼omega ＝＼frac{2\pi}｛T}＄。

结合牛顿第二定律和胡克定律，可以得到：＄m\frac{d^2x}｛dt^2} ＝ kx$解得：＄＼omega ＝＼sqrt{＼frac{k}｛m}｝＄则周期＄T ＝＼frac{2\pi}｛＼omega} ＝ 2\pi\sqrt{＼frac{m}｛k}｝＄三、实验器材1、水平气垫导轨2、光电门传感器3、不同劲度系数的弹簧4、质量不同的滑块5、数字计时器6、天平四、实验步骤1、调节气垫导轨水平，使滑块在导轨上运动时不受摩擦力的影响。

2、用天平测量滑块的质量＄m$，并记录。

3、将弹簧一端固定在气垫导轨的一端，另一端连接滑块。

4、拉伸弹簧，使滑块离开平衡位置一定距离，然后释放，让滑块在气垫导轨上做简谐运动。

5、利用光电门传感器和数字计时器测量滑块通过光电门的时间间隔，多次测量取平均值，得到滑块振动的周期＄T$。

6、更换不同劲度系数的弹簧和不同质量的滑块，重复上述步骤，记录实验数据。

五、实验数据记录与处理｜实验序号|滑块质量＄m$（kg）｜弹簧劲度系数＄k$（N/m）｜振动周期＄T$（s）｜｜｜｜｜｜｜1|＿____|＿____|＿____|｜2|＿____|＿____|＿____|｜3|＿____|＿____|＿____|｜4|＿____|＿____|＿____|｜5|＿____|＿____|＿____|根据实验数据，以＄T^2$ 为纵坐标，以＄＼frac{m}｛k}＄为横坐标，绘制图像。

弹簧振子实验报告资料弹簧振子实验弹簧振子实验是一种实验，用来研究弹簧的物理性质，以及弹簧如何受到外力作用而发生振动。

实验使用一个有小质量弹簧连接的悬挂结构，要求研究者清楚地观察和监测其在外力作用下的弹簧运动。

实验步骤实验正式开始前，要预先对弹簧的形状，弹性系数，及作用的力量大小，内部摩擦系数等物理参数做出测量，并写出实验记录。

首先，测定弹簧重量，并计算出弹簧力矩。

然后，在质量砝码的加载下，将弹簧延伸到一定长度，观测弹簧的变形情况，可以计算出弹簧模量。

第三步，释放砝码，将弹簧小幅度振动，观察弹簧是否有周期性振动，并记录下振动的周期，即用于计算弹簧振动周期的时间，并计算出弹簧的频率。

第四步，加入外力，记录弹簧的振动。

观察弹簧振动的反应，比如振幅、振动的周期，和频率等。

然后，计算出振动中频率和振幅两个参数的时间变化，以及阻尼比，记录下实验数据，并对实验过程中可能出现的扰动现象做相应的处理。

最后，按压弹簧时，一方面观察弹簧的振动，一方面测量弹簧横向压缩的位移。

根据测量结果，得出弹簧以及弹簧质量的动质量，对实验结果进行统计和总结，以便后续的推导和论证。

实验结果根据弹簧振子实验的实验结果，可以测知弹簧的重量，模量，力矩，以及振动频率等相关参数，同时可以清楚地观察和监测弹簧在外力作用下的反应。

由于弹簧实验是按照一定步骤进行，记录完整，实验结果也科学可靠。

结论弹簧振子实验是一种非常有效和简单的实验，可以用来研究弹簧的物理效应，验证弹簧的机械属性，以及弹簧振子的非线性特征等。

通过实验可以获得准确的实验结果，从而更好地理解弹簧的物理性质。