弹簧劲度系数的测定
更新时间:2023-05-01 21:19:01 阅读量: 实用文档 文档下载
弹簧劲度系数的测定
一、实验目的
1.掌握用胡克定律测定弹簧劲度系数的原理及方法;
2.掌握用简谐振动测定劲度系数的原理及方法;
3.掌握数据处理的重要方法---逐差法。
二、实验仪器
FD-GLB-II型新型焦利秤实验仪,物理天平
图1
1.调节旋钮(调节弹簧与主尺之间的距离) 2.横臂 3.吊钩 4.弹簧 5.初始砝码
6.小指针
7.挂钩
8.小镜子
9.砝码托盘 10.游标尺 11.主尺 12.水平调节螺丝
13.砝码组(1g砝码10片;20g左右砝码1个) 14.小磁钢 15.集成霍耳开关传感器
16.同轴电缆接线柱 17.计数显示 18.计时显示 19.复位键 20.设置/阅览功能按键
- 1 - 21.触发指示灯
三、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 ?成正比,即
y K F ??= (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 ?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
K
PM M T 02+=π (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 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 。
四、实验内容
(一)用新型焦利秤测定弹簧劲度系数K
(1)调节底板的三个水平调节螺丝,使焦利秤水平。
(2)在主尺顶部安装弹簧,再依次挂入吊钩、初始砝码,使小指针被夹在两个初始砝码中间,下方的初始砝码通过吊钩和金属丝连接砝码托盘,这时弹簧已被拉伸一段距离。
(3)调整小游标的高度使小游标左侧的基准刻线大致对准指针,锁紧固定小游标的锁紧螺钉,然后调节微调螺丝使指针与镜子框边的刻线重合,当镜子边框上刻线、指针和像重合时,观察者方能通过主尺和游标尺读出读数。
(4)先在砝码托盘中放入1克砝码,然后再重复实验步骤(3),读出此时指针所在的位置值。先后放入9个1克砝码,通过主尺和游标尺依次读出每个砝码被放入后小指针的位置,再依次从托盘中把这9个砝码一个个取下,记下对应的位置值。
(5)根据每次放入或取下砝码时弹簧所受的重力和对应的拉伸值,用逐差法,求得弹簧的劲
度系数。
(二)测量弹簧简谐振动周期,计算得出弹簧的劲度系数。
(1)取下弹簧下的砝码托盘、吊钩和校准砝码、指针,挂入20g铁砝码,铁砝码下吸有小磁钢(磁极需正确摆放,否则不能使霍耳开关传感器导通)。
(2)把带有传感器的探测器装在镜尺的左侧面,探测器通过同轴电缆线与计数计时器输入端连接。
(3)拨通计时器的电源开关,使计时器预热10分钟。
(4)移动镜尺调整霍耳开关探测器与小磁钢间距,使小磁钢与霍耳传感器正面对准,并调整霍耳开关的高度,以便小磁钢在振动过程中比较好的使霍耳传感器触发,当传感器被触发时,计数计时器上的触发指示灯将变暗。
(5)向下拉动砝码使其拉伸距离大约为2--3cm,使小磁钢面贴近霍耳传感器的正面,这时可看到计数计时器上的触发指示灯是暗的,然后松开手,让砝码上下振动,此时触发指示灯在闪烁。
(6)计数器停止计数后,记录计时器显示的数值,计算振动周期,代入(2)式,计算弹簧的劲度系数。
(7)将伸长法和振动法测得的劲度系数进行比较
五、实验数据记录及处理
(一)用新型焦利秤测定弹簧劲度系数
m-关系数据,实验数据如表1。取重力加速度每次增加1g(或减少1g)砝码,记录y
2
=
9.8/
g m s
m-关系数据
表1 y
- 2 -
(二)测量弹簧简谐振动周期,求弹簧的劲度系数
用天平称得弹簧质量
0_______
M g
=,砝码质量(包括小磁钢质量)______
M g
=
具体数据处理过程参考下面两图:(处理数据时将每个公式都算出结果)
六、注意事项
- 3 -
(1)实验时弹簧需有一定伸长,即弹簧须每圈间要拉开些,克服静摩擦力,否则会带来较大的误差。
(2)弹簧拉伸不能超过弹性限度,弹簧拉伸过长将发生形变使其损坏。
(3)做完实验后,为防止弹簧长期处于拉伸状态,须将弹簧取下,使弹簧恢复自然状态。
(4)砝码取下后应放入砝码盒中。
(5)切勿将小指针弯折,以防止其变形。
- 4 -
正在阅读:
弹簧劲度系数的测定05-01
二十四山年月日时吉凶定局详解04-14
机械波多解问题分析08-18
新加坡住宅体系03-01
《电子测量技术》课程报告06-10
学生会网络舆情收集分析11-07
2022年高考数学一轮复习 题组层级快练65(含解析)04-17
立足本职扎实工作,发扬军队优良传统04-24
大学生村官村主任助理工作汇报08-19
- 教学能力大赛决赛获奖-教学实施报告-(完整图文版)
- 互联网+数据中心行业分析报告
- 2017上海杨浦区高三一模数学试题及答案
- 招商部差旅接待管理制度(4-25)
- 学生游玩安全注意事项
- 学生信息管理系统(文档模板供参考)
- 叉车门架有限元分析及系统设计
- 2014帮助残疾人志愿者服务情况记录
- 叶绿体中色素的提取和分离实验
- 中国食物成分表2020年最新权威完整改进版
- 推动国土资源领域生态文明建设
- 给水管道冲洗和消毒记录
- 计算机软件专业自我评价
- 高中数学必修1-5知识点归纳
- 2018-2022年中国第五代移动通信技术(5G)产业深度分析及发展前景研究报告发展趋势(目录)
- 生产车间巡查制度
- 2018版中国光热发电行业深度研究报告目录
- (通用)2019年中考数学总复习 第一章 第四节 数的开方与二次根式课件
- 2017_2018学年高中语文第二单元第4课说数课件粤教版
- 上市新药Lumateperone(卢美哌隆)合成检索总结报告
- 系数
- 测定
- 弹簧
- 人教版高中历史选修4 5.3学术观点:列宁关于落后国家向社会主义过渡的理论
- 《职业生涯规划》期末考试试题(含答案)(20200109224916)
- 太阳能在照明灯具上的应用
- 社区护理学复习题含参考答案
- 冀教版六年级英语上册第三单元复习资料
- 湖北省软件开发服务项目招标投标实施办法
- MK_【精品】冀教版六年级英语上册第三单元重点知识汇总
- 2019年延边大学师范学院333教育综合考研核心题库
- 八省适应性考试语文文学类文本阅读解析
- 部编版语文一年级下生字组词(2018版)
- 万科房地产企业的项目进度控制策略
- 水果谜语大全及答案100个
- 公路建设项目建议书
- 2020小学音乐老师的工作计划5篇(完整版)
- 2017年厦门大学土木工程系854结构力学(含结构动力学)之材料力学考研仿真模拟题
- 2020年 中考王英语第一轮复习 河北人教版精讲 (64)
- 2019泵阀制造行业绩效专项调研报告
- 环境卫生“456”工作法管理规定(修订)
- 反射型自镇流LED灯节能认证技术规范备案稿
- 英语四级翻译100个常考词组