<address id="rllnr"></address>

      <sub id="rllnr"></sub>

                21世紀教育網,面向全國的中小學學教師、家長交流平臺

                單擺的振動圖像實驗報告

                日期:2013-12-2 17:14
                一、 研究的目的和意義
                      以單擺的振動圖象為基礎,運用有關物理知識進行研究,力求得到一些新發現,新體會,擴展知識面,從而更好地理解相關物理知識。本題將通過傳感器進行一系列的實驗研究,以求能提高自身動手能力和邏輯思維能力。更能激發我們對物理的興趣和組員之間的團結精神,相信這一次的研究實驗必將帶給我們新的思考。
                二、 究的主要內容
                      利用傳感器描繪出單擺的實際振動圖像,觀察并理解簡諧振動的"位移-時間"圖像
                三、 研究的主要方法
                      實驗研究法
                四、 研究計劃
                      第一階段
                      此階段為理論分析階段。明確研究的目的和意義,為接下來的實驗證明階段確定研究方向。本階段計劃用1周,分以下幾個步驟進行:
                      1、確定研究課題
                      2、查閱文獻資料
                      3、制定研究方案,撰寫開題報告
                      第二階段
                      此階段為實驗探索階段。通過一系列的實驗,結合組員間的討論定下報告初稿,再通過指導老師的指導,進行補充修改。最后形成正式的研究報告。本階段計劃用1周時間,分以下幾個步驟進行:
                      1、 進行實驗研究,取得實驗數據
                      2、 討論、總結研究結果
                      3、 撰寫論文
                      4、 制作幻燈片(ppt)
                      5、 成果展示
                五、實驗過程
                      1、實驗原理
                      在水槽中注入2CM深的自來水,以A、B、C三根粗銅線作電極,A、C兩端加上9V的電壓,在水中形成均勻電場,B點在A、C中間。擺球由接入電路的軟導線懸掛,擺球正下端連接一細銅絲,由該細銅絲與水接觸(阻力幾乎可以忽略)。擺球的平衡位置與B點對應,當擺球振動時,離開平衡位置的位移x與勻強電場中沿場強方向的距離d相對應, U=Ed=Ex即細銅絲與粗銅線B之間的電壓變化,對應了擺球相對于平衡位置之間的位移,故所測量的電壓變化曲線即可看作對擺球平衡位置位移變化的直觀描述。


                      2、實驗器材
                      朗威DISLab、計算機、單擺球、軟導線、大頭針、水槽、粗銅線、穩壓電源等。
                      3、實驗過程與數據分析
                      (1) 將電壓傳感器接入數據采集器,選擇"示波顯示";
                      (2) 連接好實驗裝置,電壓傳感器的鱷魚夾與軟導線和B點并聯;
                      (3) 調整單擺的高度,使之擺動過程中大頭針針尖始終在水面以下;
                      (4) 讓擺球擺動,即可得到描述單擺振動的"電壓-時間"圖線,由實驗原理可知,將縱軸轉換成位移就可得到"位移-時間"圖線。


                      4、實驗結論
                      (1) 單擺在振動的過程中由于受到阻力的作用,振幅越來越小,是阻尼振動。
                      (2) 單擺在振動的過程振幅的減小不影響單擺的等時性。

                六、教師點評
                      本實驗將力學信號轉換成電學信號,再通過傳感器和電腦顯示出單擺的位移隨時間而變化的規律,實驗原理十分巧妙,希望你們能夠將實驗原理表達得更清晰一些。
                七、教師命題


                      1、圖1、圖2是甲乙兩個單擺振動時離開平衡位置的位移隨時間變化的規律,分析這兩個圖,你可以得到哪些結論?
                      2、從圖1、圖2中可知,甲乙兩個單擺的周期不同,你認為是以下哪些因素影響了單擺的周期( ),并通過實驗去驗證你的想法。
                      A、擺球質量 B、擺長 C、振動阻力 D、擺球運動速度
                Tags:單擺的,擺的,振動,圖像,實驗