简谐振动幅值测量 实验报告
振动基础实验报告
一、实验目的1. 了解振动的概念和基本特性。
2. 掌握简谐振动的规律及其应用。
3. 熟悉实验仪器，掌握实验操作方法。
4. 培养分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理振动是指物体在平衡位置附近所作的往复运动。
简谐振动是最基本的振动形式，其运动规律可用正弦函数描述。
本实验主要研究简谐振动，通过测量振子的周期、振幅和频率等参数，分析简谐振动的特性。
三、实验仪器1. 弹簧振子实验装置2. 秒表3. 刻度尺4. 数据采集器5. 电脑四、实验步骤1. 调整弹簧振子实验装置，使振子处于平衡位置。
2. 使用秒表测量振子完成10次全振动所需的时间，计算振子的周期T。
3. 用刻度尺测量振子的振幅A。
4. 使用数据采集器测量振子的频率f。
5. 记录实验数据。
五、实验数据及处理1. 弹簧振子的周期T（s）：- 第一次：T1 = 2.50 s- 第二次：T2 = 2.45 s- 第三次：T3 = 2.48 s平均周期T = (T1 + T2 + T3) / 3 = 2.47 s2. 弹簧振子的振幅A（m）：- A = 0.06 m3. 弹簧振子的频率f（Hz）：- f = 1 / T = 1 / 2.47 ≈ 0.406 Hz六、结果分析1. 通过实验测量得到弹簧振子的周期、振幅和频率，与理论值进行比较，验证简谐振动的规律。
2. 分析实验误差，探讨影响实验结果的因素。
七、结论1. 本实验验证了简谐振动的规律，掌握了简谐振动的特性。
2. 通过实验，了解了实验仪器的使用方法，提高了实验操作能力。
3. 培养了分析问题、解决问题的能力。
八、实验心得1. 在实验过程中，要注重实验数据的准确性，避免人为误差。
2. 在分析实验数据时，要充分考虑实验误差，找出影响实验结果的因素。
3. 通过实验，加深了对振动理论的理解，提高了理论联系实际的能力。
（注：本实验报告仅供参考，实际实验过程中，请根据实验要求进行调整。
）。
简谐振动实验报告
简谐振动实验报告简谐振动实验报告引言简谐振动是物理学中的一个重要概念，广泛应用于各个领域。
本实验旨在通过对简谐振动的研究，探究其特性和相关参数的测量方法。
通过实验数据的分析和处理，我们可以更好地理解简谐振动的本质，并应用于实际问题中。
实验目的本实验的主要目的是通过测量弹簧振子的周期和振幅，确定弹簧的劲度系数和振子的质量，并验证简谐振动的特性。
实验装置和原理实验装置主要由弹簧振子、计时器、测量尺和质量块组成。
弹簧振子由一根弹簧和一块质量块构成，质量块可以通过移动位置来改变振子的质量。
当质量块处于平衡位置时，弹簧处于自然长度，此时振子无振动。
当质量块偏离平衡位置时，弹簧受到拉力或压力，产生回复力使振子回到平衡位置，形成简谐振动。
实验步骤1. 调整振子的质量块位置，使其处于平衡位置。
2. 将质量块稍微偏离平衡位置，释放振子并启动计时器。
3. 记录振子经过一个完整周期所用的时间，并测量振子的振幅。
4. 重复上述步骤多次，取平均值作为最终结果。
实验数据处理与分析根据实验记录的数据，我们可以计算出振子的周期和振幅。
振子的周期可以通过测量振子经过一个完整周期所用的时间来计算，而振幅可以通过测量振子最大偏离平衡位置的距离来确定。
通过对多组实验数据的处理和分析，我们可以得到振子的平均周期和平均振幅。
进一步，我们可以利用振子的周期和振幅来计算弹簧的劲度系数和振子的质量。
根据简谐振动的基本公式，我们可以得到以下计算公式：1. 劲度系数k = (2π/T)^2 * m2. 质量m = k * (T/2π)^2其中，T为振子的周期，m为振子的质量。
实验结果与讨论通过实验数据的处理和计算，我们得到了振子的平均周期和平均振幅。
利用这些数据，我们可以计算出弹簧的劲度系数和振子的质量。
在实验中，我们发现振子的周期与振幅之间存在一定的关联。
当振幅较大时，振子的周期相对较长；而当振幅较小时，振子的周期相对较短。
这与简谐振动的特性相符合。
弹簧振子的简谐振动实验报告
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。
振动测试实验报告范文(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解振动测试的基本原理和方法；2. 掌握振动测试仪器的使用方法；3. 学会分析振动测试结果，了解振动特性；4. 为振动测试在工程中的应用提供理论依据。
二、实验原理振动测试是研究物体在振动下的特性和行为的一种实验方法。
通过振动测试，可以了解物体的振动频率、振幅、相位等参数。
本实验采用加速度计和振动分析仪进行振动测试。
三、实验仪器1. 加速度计：用于测量振动加速度；2. 振动分析仪：用于分析振动信号，获取振动频率、振幅、相位等参数；3. 振动测试支架：用于固定加速度计和振动分析仪；4. 信号发生器：用于产生振动信号；5. 激励装置：用于驱动振动测试支架。
四、实验步骤1. 准备实验器材，将加速度计和振动分析仪固定在振动测试支架上；2. 将加速度计安装在激励装置上，调整加速度计的测量方向；3. 连接信号发生器和激励装置，设置振动信号的频率和幅值；4. 启动激励装置，开始振动测试；5. 利用振动分析仪实时采集加速度信号，并进行分析；6. 记录振动测试结果，包括振动频率、振幅、相位等参数；7. 分析振动测试结果，了解振动特性；8. 对比不同振动条件下的测试结果，研究振动对物体的影响。
五、实验结果与分析1. 振动频率：通过振动分析仪实时采集到的加速度信号，可以计算出振动频率。
在本实验中，振动频率约为100Hz。
2. 振幅：振动分析仪实时采集到的加速度信号，可以计算出振动幅值。
在本实验中，振动幅值约为0.5g。
3. 相位：振动分析仪实时采集到的加速度信号，可以计算出振动相位。
在本实验中，振动相位约为-90°。
4. 振动特性分析：通过对振动测试结果的分析，可以发现以下特点：（1）振动频率与激励信号的频率一致；（2）振动幅值随激励信号的幅值增大而增大；（3）振动相位与激励信号的相位差约为-90°。
六、实验结论1. 本实验验证了振动测试的基本原理和方法，掌握了振动测试仪器的使用方法；2. 通过振动测试，可以了解物体的振动特性，为振动测试在工程中的应用提供理论依据；3. 振动测试结果与激励信号的频率、幅值、相位等参数密切相关。
弹簧振子的简谐振动实验报告
Simple harmonic motion of soring oscillatorThe purpose ：（1） 测量弹簧振子的振动周期T 。
（2） 求弹簧的倔强系数k 和有效质量0mThe principles ：设质量为1m 的滑块处于平衡位置，每个弹簧的伸长量为0x ，当1m 距平衡点x 时，1m 只受弹性力10()k x x -+与10()k x x --的作用，其中1k 是弹簧的倔强系数。
根据牛顿第二定律，其运动方程为1010()()k x x k x x mx -+--=令12k k =则有kx mx -= ①方程①的解为00sin()x A t ωϕ=+说明滑块做简谐振动。
式中，A 为振幅，0ϕ为初相位，0ω叫做振动系统的固有圆频率。
有0ω=且 10m m m =+式中，m 为振动系统的有效质量，0m 为弹簧的有效质量，1m 为滑块和砝码的质量。
0ω由振动系统本身的性质所决定。
振动周期T 与0ω有下列关系0222T πω=== ② 改变1m ，测出相应的T ，考虑T 与m 的关系，从而求出k 和0m 。
The 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，记录A T 的值。
要求记录5位有效数字，共测量10次。
（3）再按步骤（2）将滑块从平衡位置拉至光电门右边某一位置测量B T ，重复步骤（2）共测量10次。
取A T 和B T 的平均值作为振动周期T ，与T 相应的振动系统有效质量是10m m m =+，其中1m 就是滑块本身（未加砝码块）的质量，0m 为弹簧的有效质量。
（4）在滑块上对称地加两块砝码，再按步骤（2）和步骤（3）测量相应的周期。
有效质量20m m m =+，其中2m 为滑块本身质量加上两块砝码的质量和。
（5）再用30m m m =+和40m m m =+测量相应的周期T 。
简谐振动的研究,实验报告
某位仁兄竟然要我二十几分才让下！！！！哥哥为了大家，传上来了，大家下吧实验5-2 简谐振动的研究自然界中存在着各种各样的振动现象，其中最简单的振动是简谐振动。
一切复杂的振动都可以看作是由多个简谐振动合成的，因此简谐振动是最基本最重要的振动形式。
本实验将对弹簧振子的简谐振动规律和有效质量作初步研究。
【实验目的】1．观察简谐振动现象，测定简谐振动的周期。
2．测定弹簧的劲度系数和有效质量。
3．测量简谐振动的能量，验证机械能守恒。
【实验器材】气轨、滑块、天平、MUJ-5B 型计时计数测速仪、平板档光片1个，“凹”形挡光片1个、完全相同的弹簧2个、等质量骑码10个。
【实验原理】1. 振子的简谐振动本实验中所用的弹簧振子是这样的：两个劲度系数同为1k 的弹簧，系住一个装有平板档光片的质量为m 的滑块，弹簧的另外两端固定。
系统在光滑水平的气轨上作振动，如图5-2-1所示。
当m 处于平衡位置时，每个弹簧的伸长量为0x ，如果忽略阻尼和弹簧的自身质量，当m 距平衡位置x 时，m 只受弹性回复力－k 1（x+x 0）和－k 1（x －x 0）的作用，根据牛顿第二定律得210102()()d xk x x k x x m dt-+--=令 12k k = （5-2-1）则有 22d x kx m dt-=该方程的解为)cos(0ϕω+=t A x （5-2-2）即物体系作简谐振动。
其中图5-2-1 弹簧振子ω=（5-2-3） 是振动系统的固有圆频率。
由于弹簧总是有一定质量的，在深入研究弹簧振子的简谐振动时，必须考虑弹簧自身的质量。
由于弹簧各部分的振动情况不同，因此不能简单地把弹簧自身的质量附加在振子（滑块）的质量上。
可以证明，一个质量为s m 的弹簧与质量为m 的振子组成的振动系统，其振动规律与振子质量为（m+m 0）的理想弹簧振子的振动规律相同。
其振动周期为2T π= （5-2-4） 其中s cm m =0，称为弹簧的有效质量，c 为一常数。
实验报告-大学物理-简谐振动的研究
物理实验报告附页-简谐振Hale Waihona Puke 的研究3. 动量守恒的验证
实验数据记录如下表
次序
1 2 3
m1 碰撞 前速度 v1（单 位） 147.86 153.37 65.60
m1 碰撞 后速度 v1'（单 位） 38.47 33.33 57.19
m2 碰撞 后速度 v2（单 位） 99.17 106.95 67.90
4 +30 7.22 6.52
5 +35 4.70 4.03
6 +40 2.22 1.50
2. 简谐振动周期 T 的测量
实验数据如下表：
不同振幅 A 滑块质量 一个周期的 次序 /g A1（5cm） A2（8cm） A3（10cm） 时间 T 测 1 m1 12480.4 12490.3 12501.7 1249.1 2 m1+50 14498.7 14504.0 14515.6 1450.6 3 m1+100 16213.4 15212.1 16220.5 1588.2 小滑块质量 m1=141.13g；大滑块质量 m2=262.36g；弹簧的质量 mk1=6.32g，mk2=6.56g；天平的感 量为 0.01g。
碰撞前总动 量 P 前（kg* 速度单位） 20.87 21.65 9.26
碰撞后总 动量 P 后 （kg*速度 单位） 20.59 23.36 9.74
其中，碰撞前的动量 P 前 = 碰撞后的动量 P 后=
物理实验报告附页-简谐振动的研究
1. 弹簧倔强系数 k1、k2 和 uk1、uk2 的测量
实验数据如下表所示
次序 质量 m/g 弹簧 1 x1/cm 弹簧 2 x2/cm 逐差法处理数据：
简谐振动的研究实验报告
简谐振动的研究实验报告一、实验目的本实验旨在通过实验手段，探究简谐振动的规律和特点，加深对简谐振动理论的理解，提高实验操作技巧和处理实验数据的能力。
二、实验原理简谐振动是指物体在一定范围内周期性地来回运动，其运动轨迹呈正弦或余弦曲线。
其基本公式为：x=Acos(ωt+φ)，其中A为振幅，ω为角频率，φ为初相位。
通过测量简谐振动的频率、振幅等参数，可以了解其运动特性和规律。
三、实验设备1. 信号发生器2. 示波器3. 弹簧振子4. 频率计5. 计算机及数据处理软件四、实验步骤1. 准备实验设备，将信号发生器、示波器、弹簧振子、频率计等连接并调试。
2. 调整弹簧振子的初始位置，使其处于静止状态。
3. 启动信号发生器，调整频率和振幅，观察弹簧振子的振动情况，记录振幅、频率等参数。
4. 使用示波器记录弹簧振子的振动轨迹。
5. 使用频率计测量弹簧振子的振动频率。
6. 改变信号发生器的频率和振幅，重复步骤3至步骤6，记录多组数据。
7. 利用计算机及数据处理软件对实验数据进行处理和分析。
五、实验数据及分析根据实验步骤记录的实验数据，绘制弹簧振子的振动轨迹图和频率-振幅关系图。
通过分析这些数据，可以发现简谐振动的规律和特点，如振动频率与振幅之间的关系以及相位与时间的变化关系等。
六、实验结论通过本实验，我们验证了简谐振动的规律和特点，得到了弹簧振子的振动轨迹图和频率-振幅关系图。
这些数据和分析结果支持了简谐振动的理论，并进一步说明了振幅、频率和相位在简谐振动中的重要性和关系。
此外，本实验也提高了我们的实验操作技巧和处理实验数据的能力。
七、实验讨论与改进在实验过程中，我们发现一些因素可能影响实验结果的准确性，如空气阻力、摩擦力等非线性因素。
为了更精确地研究简谐振动，未来可以考虑采用更高精度的测量设备以及引入考虑阻尼等影响因素的理论模型进行比较分析。
此外，也可以尝试通过改变实验条件如温度、湿度等因素研究其对简谐振动的影响。
简谐运动实验报告
简谐运动实验报告引言：本实验旨在通过观察和记录简谐运动现象，了解其基本特征、规律及其在实际生活中的应用。
简谐运动是物体沿着某条直线往复振动的一种运动，其特点是周期性、振幅恒定且运动方向相反。
在实验中，我们将通过模拟弹簧的拉伸与振动以及简单地摆动来观察和记录简谐运动的规律，并利用所得数据进行分析。
一、实验材料与方法1. 实验材料：- 弹簧：带有刻度的弹簧，用于模拟简谐振动。
- 弹簧支架：用于将弹簧固定在垂直方向上。
- 摆线器或计时器：用于测量实验过程中的时间。
- 定标器：用于测量弹簧的初始长度和位移。
- 测量尺：用于测量弹簧的位移。
- 重物：用于挂在弹簧下方，产生简谐振动。
- 直尺：用于测量弹簧的伸长量。
2. 实验方法：a. 安装实验装置：- 在实验台面上搭建好弹簧支架，并将弹簧固定在支架上，使其垂直悬挂。
- 将定标器放在弹簧下方，用直尺测量弹簧的初始长度，并记录下来。
b. 进行实验：- 将重物挂在弹簧的下方，使其产生垂直向下的拉力。
- 用测量尺测量弹簧的位移，并记录下来。
- 使用摆线器或计时器测量弹簧振动的周期，并记录下来。
- 重复上述操作，改变重物的质量，重复测量并记录数据。
二、实验结果根据我们的实验数据，可以得出以下结论：1. 弹簧振动的周期与振幅无关，即使振幅发生变化，周期仍保持不变。
2. 弹簧振动的周期与重物所受力的大小成正比，即重物质量越大，周期越长。
3. 弹簧振动的周期与弹簧的劲度系数有关系，弹簧劲度系数越大，周期越短。
配图：在实验结果中可以插入一些实验时拍摄的照片或者数据记录表格，以增加实验报告的可视化效果。
三、数据分析与讨论通过实验数据的分析，我们可以进一步理解简谐运动的特点与规律。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 简谐运动的周期是一个物体振动一次所需要的时间，直接与物体所受力的大小相关。
在实验过程中，我们可以通过改变重物的质量来改变弹簧所受力的大小，从而观察到周期的变化。
简谐振动的研究实验报告
简谐振动的研究实验报告简谐振动的研究实验报告引言：简谐振动是物理学中重要的概念之一，广泛应用于力学、电磁学、光学等领域。
本实验旨在通过实际操作与数据观测，对简谐振动的特性进行研究和分析。
实验装置和原理：本实验采用了一个简单的弹簧振子作为研究对象。
弹簧振子由一根弹簧和一块质量较小的物体组成。
当物体受到外力拉伸或压缩弹簧时，弹簧会产生恢复力，使物体产生周期性的振动。
实验步骤：1. 将弹簧挂在支架上，调整弹簧的位置，使其处于自然长度状态。
2. 将质量较小的物体挂在弹簧下方，并记录物体的质量。
3. 将物体稍微拉伸或压缩弹簧，使其产生振动。
4. 使用计时器记录物体振动的周期，并重复多次实验以获得准确的数据。
5. 根据实验数据计算振动的频率、角频率、振幅和周期等参数。
实验结果与分析：通过实验观测和数据处理，我们得到了如下结果：1. 物体的质量对振动的频率没有明显影响，但会影响振幅的大小。
质量较大的物体振幅较小，质量较小的物体振幅较大。
2. 弹簧的劲度系数对振动的频率和角频率有显著影响。
劲度系数越大，频率和角频率越大。
3. 振动的周期与物体的质量和弹簧的劲度系数有关。
质量越大，周期越大；劲度系数越大，周期越小。
4. 振动的频率与角频率的关系为：频率 = 角频率/ 2π。
频率和角频率均与振动的周期有关。
实验误差与改进：在实验中，由于实际操作中的摩擦力、空气阻力等因素的存在，可能会对实验结果产生一定的误差。
为了减小误差，可以采取以下改进措施：1. 使用更精确的计时器，提高数据的准确性。
2. 在实验过程中尽量减小外界干扰，例如关闭风扇、保持实验环境的稳定等。
3. 增加实验次数，取多次实验数据的平均值，以提高实验结果的可靠性。
实验应用：简谐振动的研究在科学研究和工程应用中具有广泛的应用价值。
在物理学中，简谐振动的理论可以解释许多现象，如钟摆的摆动、弹簧的振动等。
在工程领域，简谐振动的理论也被广泛应用于建筑物、桥梁、机械等结构的设计和分析中，以确保其稳定性和安全性。
振动测量实验报告册(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解振动测量原理，掌握振动测量方法。
2. 学会使用振动测量仪器，如加速度计、速度计等。
3. 了解振动信号分析技术，包括频谱分析、时域分析等。
4. 分析实验数据，掌握振动特性，为工程应用提供依据。
二、实验原理振动测量是通过测量振动体的位移、速度或加速度等参数来描述振动现象的过程。
常用的振动测量方法有直接测量法和间接测量法。
1. 直接测量法：通过测量振动体的位移、速度或加速度等参数，直接获得振动信息。
如使用加速度计、速度计等。
2. 间接测量法：通过测量振动体的其他参数，如振动频率、振幅等，间接获得振动信息。
三、实验仪器与设备1. 振动信号发生器：用于产生不同频率、振幅的振动信号。
2. 加速度计：用于测量振动体的加速度。
3. 速度计：用于测量振动体的速度。
4. 振动分析仪：用于分析振动信号，如频谱分析、时域分析等。
5. 激光测距仪：用于测量振动体的位移。
6. 实验台架：用于固定振动信号发生器和振动测量仪器。
四、实验步骤1. 实验前准备：熟悉实验原理、仪器操作，了解实验注意事项。
2. 连接实验电路：将振动信号发生器、加速度计、速度计等仪器连接到实验台架上。
3. 调整实验参数：设置振动信号发生器的频率、振幅等参数，确保振动信号符合实验要求。
4. 测量振动参数：启动振动信号发生器，记录加速度计、速度计等仪器的输出信号。
5. 分析实验数据：使用振动分析仪对振动信号进行分析，如频谱分析、时域分析等。
6. 实验结果处理：整理实验数据，绘制实验曲线，分析振动特性。
五、实验结果与分析1. 实验数据整理：将加速度计、速度计等仪器的输出信号进行整理，包括时间、频率、振幅等参数。
2. 实验曲线绘制：根据实验数据，绘制加速度-时间曲线、速度-时间曲线等。
3. 频谱分析：使用振动分析仪对振动信号进行频谱分析，确定振动频率、振幅等参数。
4. 时域分析：使用振动分析仪对振动信号进行时域分析，观察振动波形、相位等参数。
简谐运动实验报告
简谐运动实验报告简谐运动实验报告引言简谐运动是物理学中的一个重要概念，它在我们日常生活中随处可见。
为了更好地理解简谐运动的特点和规律，我们进行了一系列的实验。
本实验旨在通过观察和分析简谐运动的特征，探究其背后的物理原理。
实验一：弹簧振子的简谐运动我们首先进行了弹簧振子的简谐运动实验。
实验装置包括一个弹簧和一个质量块。
我们将质量块悬挂在弹簧上方，并给予它一个初速度。
随着时间的推移，我们观察到质量块在弹簧的拉伸和压缩之间来回振动。
通过记录振动的周期和振幅，我们可以得出以下结论。
结论一：弹簧振子的周期与质量无关，与弹簧的劲度系数有关。
我们发现，无论质量块的质量如何变化，弹簧振子的周期保持不变。
然而，当我们改变弹簧的劲度系数时，周期会发生变化。
这表明，弹簧振子的周期与质量无关，但与弹簧的劲度系数成正比。
实验二：单摆的简谐运动接下来，我们进行了单摆的简谐运动实验。
实验装置包括一个线轴和一个质量球。
我们将质量球悬挂在线轴上方，并给予它一个初角度。
随着时间的推移，我们观察到质量球在线轴的摆动过程中，角度的变化呈现出周期性的规律。
通过记录摆动的周期和振幅，我们得出以下结论。
结论二：单摆的周期与摆长有关，与质量无关。
我们发现，无论质量球的质量如何变化，单摆的周期保持不变。
然而，当我们改变摆长时，周期会发生变化。
这表明，单摆的周期与质量无关，但与摆长成正比。
实验三：双摆的简谐运动最后，我们进行了双摆的简谐运动实验。
实验装置包括两个线轴和两个质量球。
我们将两个质量球悬挂在不同长度的线轴上，并给予它们一个初角度。
随着时间的推移，我们观察到两个质量球在线轴的摆动过程中，角度的变化呈现出复杂而有趣的规律。
通过记录摆动的周期和振幅，我们得出以下结论。
结论三：双摆的周期与摆长和质量有关。
我们发现，双摆的周期既与摆长有关，又与质量有关。
当我们改变摆长或质量时，周期会发生变化。
这表明，双摆的周期与摆长和质量成正比。
结论通过以上实验，我们得出了关于简谐运动的几个重要结论。
简谐振动的实验观测及振幅的测量
通过分析振动曲线，可以计算出简谐振动的振幅、周期、 频率等关键参数，为后续分析提供基础数据。
判断振动类型
根据观测结果和计算出的振动参数，可以判断简谐振动的 类型（如自由振动、受迫振动等），并了解振动的稳定性 和阻尼情况。
误差来源及减小方法
仪器误差
操作误差
环境因素
数据处理误差
观测仪器的精度和稳定性会对 观测结果产生影响。为减小误 差，应使用高质量的仪器，并 定期进行校准和维护。
对滤波后的数据进行傅里叶变换，分析振动的 频率成分。
数据记录与处理
根据傅里叶变换的结果，计算简谐振 动的振幅、频率和相位等特征参数。
将计算结果与理论值进行比较，分析 误差来源并进行讨论。
03
简谐振动的观测
观测方法与技巧
选择合适的观测仪器
准确记录观测数据
根据实验需求，选择具有高灵敏度、 高分辨率和稳定性的观测仪器，如示 波器、加速度计等。
实验原理
01
02
03
简谐振动
物体在平衡位置附近做周 期性的往复运动，且回复 力与位移成正比，方向相 反。
振幅
物体离开平衡位置的最大 距离，反映振动的强弱。
测量原理
通过测量振动物体离开平 衡位置的最大距离，可以 得到振幅的值。
实验步骤
1. 准备实验仪器，包括振动源（如弹簧振子） 、测量尺、计时器等。
3
打开数据采集系统，设置合适的采样频率和记录 时长。
操作方法与注意事项
启动振动台，使其产生简谐振动。 实时观察数据采集系统，确保数据正常记录。
操作方法与注意事项
01
注意事项
02 在实验前应对实验装置进行校准，确保测 量结果的准确性。
弹簧振子的简谐振动实验报告-宋峰峰.doc
弹簧振子的简谐振动实验报告-宋峰峰.doc弹簧振子是一种重要的物理模型，它具有简单和规律的运动方式，因此，它被广泛应用到物理、工程、生物、医学等各个领域。
本实验的目的是研究弹簧振子的简谐振动，探究其物理原理和特性。
实验装置本实验使用的弹簧振子装置如图1所示，它由一个固定在支架上的弹簧、一跟弹簧挂钩相连的质点、一个固定在弹簧下部的尺子以及一个固定在支架上的刻度尺组成。
质点振动时，尺子可以测量其振幅的大小，刻度尺可以测量其振动周期和频率。
实验步骤1、把质点固定在弹簧上，然后将其挂在支架上，使它自然地处于静止状态。
2、用尺子测量质点离开弹簧平衡位置的长度，作为振幅的测量值，并记录下来。
4、重复步骤3，分别改变质点的拉伸程度，记录不同振幅的测量值。
5、将质点的拉伸程度调整到最大，然后开始计时，并记录10次振动周期的时间，计算出振动的周期和频率。
6、将振幅、周期和频率的测量数据整理成表格和图表的形式，分析与讨论实验结果。
实验结果经过实验测量和数据处理，我们得到了如下的实验结果：表1 弹簧振子的振幅和周期数据| 拉伸长度（cm） | 摆动圈数 | 摆动周期（s） | 振幅（cm） || -------------- | --------- | ------------- | ---------- || 4.0 | 2 | 1.176 | 3.6 || 3.5 | 2 | 1.082 | 3.1 || 3.0 | 2 | 0.961 | 2.6 || 2.5 | 2 | 0.854 | 2.2 || 2.0 | 2 | 0.739 | 1.8 |[insert graphic here]分析与讨论从表1中可以看出，随着拉伸长度的减小，振幅也逐渐减小。
这是由于弹簧的劲度系数保持不变，当质点受到弹簧的拉力越小时，其振动的幅度也越小。
另外，在振动过程中，弹簧的形变也会对振幅产生一定的影响。
当振幅越大时，质点对弹簧的拉力也越大，弹簧的形变就会越大，从而抵消部分质点的动能，使得振幅变小。
实验报告简谐振动的研究
本实验中所用的是倔强系数分别为k1和k2的弹簧，k1和k2分别由焦利氏秤测得．k1和k2联结在一个质量为M的物体上，它们在光滑的水平气垫导轨上作简谐振动，弹簧的另外两端是固定在气垫导轨上．记M的平衡位置为坐标原点，该点x = 0．如果忽略阻尼和弹簧质量，则当M距平衡位置为x时，只受弹性恢复力k1x和k2x的作用，根据牛顿第二定律，其运动方程为：
Y = A + B * X
ParameterValueError
------------------------------------------------------------
A-23.95650.14842
B178.018940.12907
------------------------------------------------------------
有公式：
所以，在 与振子质量M的关系图中， 体现为在纵坐标上的截距
在上面的关系图中，截距为A=-23.9565
所以实验测得的弹簧有效质量为： =23.96g
与理论值的相对误差为 349.5%（这个巨大误差将在后面具体讨论）
3.振幅与周期的关系
号数
1
2
3
4
5
6
振幅A /cm
5.00
10.00
15.00
1.观察简谐振动的现象；
2.测定弹簧的倔强系数；
3.测定振动周期T随振子质量变化的情况；
4.学习使用气垫导轨、焦利氏秤和计时仪器；
5.测定弹簧的有效质量
【实验原理】
1、胡克定律
在弹性限度内，弹簧的伸长量x与其所受的拉力F成正比，这就是胡克定律：
比例系数k称为弹簧的倔强系数．在本实验中k可以由焦利氏秤测得。
简谐振动幅值测量的实验原理、方法和报告
一、实验目的1、了解振动位移、速度、加速度之间的关系；2、学会用压电传感器测量简谐振动位移、速度、加速度幅值。
二、实验装置简图图1-11、简支梁2、振动传感器3、接触式激振器三、实验仪器简介INV-1601C型振动教学实验仪四、实验原理由简谐振动方程：x (t )=x 0sin(ωt+φ)简谐振动信号基本参数包括：频率、幅值和初相位，幅值的测定主要有三个物理量，位移、速度、加速度，可采用相应的传感器来测量，也可通过积分和微分来测量，它们之间的关系如下：根据简谐振动方程，设振动位移、速度、加速度分别为x 、v 、a ，其幅值分别为x 0、v 0、a 0:()()ϕω+=t x t x sin 0()()()ϕωϕωω+=+==t v t x dtdx t v cos cos 00()()()ϕωϕωω+=+-==t a t x dtx d t a sin sin 00222式中：ω——振动角频率φ——初相位所以可以看出位移、速度和加速度幅值大小的关系是：v0=ω·x0，a0=ω2·x0，a0=ω·v0（1-1）振动信号的幅值可根据位移、速度、加速度的关系，用位移传感器或速度传感器、加速度传感器进行测量，还可以采用具有微积分功能的放大器进行测量。
在进行测量时，传感器通过换能器把加速度、速度、位移信号转换成电信号，经过放大器放大，然后通过数据采集处理分析仪进行模数转换成数字信号，采集到的数字信号为电压变化量，通过软件在计算机上显示出来，这时读取的数值为电压值，通过标定值进行换算，就可以算出振动量的大小。
五、实验步骤1、将接触式激振器固定在支架基座上，并保证激振器顶杆对简支梁有一定的预压力（不要露出顶杆上的红线标志），将激振器的专用连接线与INV-1601C型振动教学实验仪（简称“振教仪”）的“功率输出”接口相连。
2、把加速度传感器与振教仪通道1的“加速度计输入”接头相连后，放置在简支梁的中部。
频率和振幅：简谐运动的实验观察
频率和振幅对简谐运动 的影响
频率对简谐运动的影响
频率越高，简谐运动的周期越短 频率对振幅的影响：在一定范围内，频率越高，振幅越大 共振现象：当外界激励频率与系统固有频率接近时，系统会产生共振，振幅显著增大 频率对能量分布的影响：高频简谐运动中，能量主要集中在运动幅度的最大值附近
实验观察步骤
准备实验器材：包括振动平台、传 感器、电脑等
实验装置的搭建
连接传感器：将传感器与振动平台 连接，以便采集数据
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安装振动平台：将振动平台放置在 实验台上，确保稳定
启动实验：打开电脑上的实验软件， 设置实验参数，开始实验
实验操作步骤
准备实验器材： 包括振动源、 测量仪器、记
实验意义：简谐运动在现实生活中的应用及其在物理学中的重要地位
实验的局限性及改进方向
实验环境影响：实验环境中的 温度、湿度等因素可能影响实 验结果。
实验操作误差：实验操作过程 中可能存在误差，如读数不准
确等。
实验设备精度限制：由于设备 精度限制，实验结果可能存在 误差。
改进方向：提高设备精度、优 化实验环境、规范实验操作等。
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实际应用：简谐运动在日常生活和工程中有着广泛的应用，例如弹簧振荡器、振动筛等。通 过实验，我们可以更好地理解这些应用的工作原理和性能特点。
感谢您的耐心观看
汇报人：XX
对简谐运动认识的深化与拓展
添加标题
实验结论：通过实验观察，我们得出了频率和振幅对简谐运动的影响，验证了简谐运动的基 本规律。
添加标题
误差分析：对实验中存在的误差进行了分析，并提出了减小误差的方法，有助于提高实验的 准确性和可靠性。
简谐振动的实验报告
简谐振动的实验报告简谐振动的实验报告引言简谐振动是自然界中常见的一种振动形式，它在物理学中有着重要的地位。
本实验旨在通过实验观察和测量，研究简谐振动的特性和规律。
实验目的1. 理解简谐振动的概念和特征。
2. 掌握简谐振动的测量方法。
3. 通过实验验证简谐振动的周期与振幅、质量、弹性系数等因素的关系。
实验器材和装置1. 弹簧振子装置：包括弹簧、质量块、刻度尺等。
2. 计时器。
3. 重物。
实验原理简谐振动是指一个物体在一个恢复力作用下，沿着一个确定轴线上作往复振动的过程。
它的特点是周期性、振幅恒定和运动轨迹是正弦曲线。
简谐振动的周期T与振幅A、质量m、弹性系数k之间的关系可以用公式T = 2π√(m/k)表示。
实验步骤1. 将弹簧振子装置固定在实验台上，调整弹簧的位置使其垂直于实验台。
2. 在弹簧的下端挂上质量块，使其自然长度为L。
3. 将质量块拉至一侧，释放后开始振动。
4. 使用计时器记录振动的时间，重复多次测量。
5. 改变质量块的质量或弹簧的弹性系数，重复步骤3和步骤4。
实验数据记录与处理通过实验观察和测量，我们得到了以下数据：实验1：改变质量块的质量质量块质量(m) | 振动周期(T) | T^2----------------------------------0.1 kg | 0.5 s | 0.25 s^20.2 kg | 0.7 s | 0.49 s^20.3 kg | 0.9 s | 0.81 s^20.4 kg | 1.1 s | 1.21 s^2实验2：改变弹簧的弹性系数弹簧弹性系数(k) | 振动周期(T) | T^2----------------------------------10 N/m | 0.7 s | 0.49 s^220 N/m | 1.0 s | 1.00 s^230 N/m | 1.3 s | 1.69 s^240 N/m | 1.6 s | 2.56 s^2通过对实验数据的处理，我们可以得到以下结论：1. 改变质量块的质量，振动周期T增加，T^2也相应增加，符合简谐振动的周期与质量的平方根成反比的规律。
实验报告简谐振动的研究.
实验报告简谐振动的研究.本实验主要研究了简谐振动的基本特性和规律。
本实验采用了单摆和弹簧振子两种实验装置，通过改变摆长或弹簧振子悬挂重物的质量来观察其振动的周期、频率、振幅和相位等特性，分析并得出实验结果。
实验发现，简谐振动的周期、频率和振幅与给定的外力没有关系，只与振动体的物理特性有关，符合理论计算结果。
实验还发现，相位差对两个振子之间的震动关系有很大的影响。
简谐振动是一种具有重要理论意义和广泛应用的物理现象，被广泛应用于各个工程学科和现代科技领域。
本实验通过探究简谐振动的重要特性和规律，深入理解和掌握简谐振动的物理本质和基本规律，对于提高学生的理论修养和实验技能具有重要意义。
本实验还通过实际操作和数据分析的方式，使学生在实践中了解和应用物理知识，提高其对物理学科的兴趣和探究精神，对物理学科的进一步发展起到积极促进作用。
本实验的具体操作流程如下：1、单摆实验在实验室中设置单摆实验台，调节摆长，使摆长恰好为0.5m，通过计时器记录30个摆动的周期，使用公式T=2π√l/g计算出单摆的平均周期T，其中l为摆长，g为重力加速度。
重复上述操作，将摆长更改为0.4m和0.3m，并分别计算出平均周期T和频率f=1/T。
2、弹簧振子实验连接弹簧振子和振幅计，将悬挂重物的质量分别设为0.5kg、1kg、1.5kg和2kg，记录振幅计的读数，采用公式T=2π√m/k计算出弹簧振子的平均周期T和频率f=1/T，其中m为悬挂物质量，k为弹簧的劲度系数。
记录不同悬挂重物时振幅随时间变化的波形，并分析数据得出实验结果。
实验中所得数据图表如下：摆长l/m 周期T/s 频率f/Hz0.5 1.99 0.50250.4 1.59 0.62890.3 1.31 0.7634图1 弹簧振子不同悬挂重物的振幅随时间变化的波形通过以上实验结果的分析，我们得出以下结论：1、单摆实验表明，摆长越短，单摆的频率越大，振动周期越小；摆长越长，单摆的频率越小，振动周期越大。
简谐振动幅值测量实验报告
简谐振动幅值测量实验报告简谐振动幅值测量实验报告“简谐振动幅值测量”实验报告班级：学号：姓名：日期：1．将实验数据填入下表2．根据某一频率下的实测值位移X，按公式（2-2）计算速度V、加速度A。
3．根据某一频率下的实测值速度V，按公式（2-2）计算位移X、加速度A。
4．根据某一频率下的实测值加速度A，按公式（2-2）计算位移X、速度V。
5．位移、速度、加速度幅值的实测值与计算值有无差距，为什么？篇二：实验一简谐振动幅值测量实验一简谐振动幅值测量一、实验目的1、了解振动位移、速度、加速度之间的关系；2、学会用压电传感器测量简谐振动位移、速度、加速度幅值。
二、实验装置简图1、简支梁2、加速度传感器3、接触式激振器三、实验仪器简介（1）、ZJY－601型振动教学实验仪ZJY－601型振动教学实验仪前面板1、4、功能选择开关2、5、9、显示器3、6、输出增益选择开关7、扫频自动/手动选择开关8、扫频时间调节电位器10、功率输出恒压/恒流选择开关11、输出信号幅值调节电位器12、17、测量/灵敏度调节选择开关13、18、灵敏度调节电位器14、19、加速度传感器输入插座 15、20、速度传感器输入插座16、21、电涡流传感器输入插座 22、输出频率微调电位器23、输出频率调节电位器24、输出波形监视调节电位器25、功率输出A输出插座ZJY－601型振动教学实验仪后面板1、信号波形监视插座2、功率输出B输出插座3、外部信号输入插座4、内部/ 外部信号源选择开关5、功率波形监视插座6、功率输出A/功率输出B选择开关7、交流电源开关8、220V交流电源输入插座9、通道2前置器－24V电源10、通道2电压输出插座11、通道1电压输出插座12、通道1前置器－24V电源13、通道2电涡流传感器输入插座14、通道1电涡流传感器输入插座（2）、INV306DF－5120信号采集处理分析仪信号采集处理分析仪面板1、电源指示灯2、信号输入插座3、电源开关4、打印机接口5、计算机接口（信号输出）6、接地7、直流12V电源接口8、交直流电源选择开关9、交流220V 电源接口注意：分析仪采用交流220V电源供电，所以在打开电源开关3之前，务必先确认交直流电源选择开关8已拨至“交流”，否则打开电源后将烧毁分析仪。