测量弹簧弹性系数实验装置的改进

发布时间：2021-11-12 08:57

　　基于超声波测距和杠杆放大原理精确测量弹簧弹性系数。该装置使用超声波测量系统来精确测量利用杠杆原理放大后的弹簧的伸缩长度,采用换轮组向上竖直拉弹簧的方式来消除弹簧重力对实验的的影响,从而精确确定形变量及弹簧的弹性系数。该实验装置是一种精确测量弹簧弹性系数的新装置,具有测量误差小、操作简单、直观性强等优点,不仅可以用作为精确测量弹簧弹性系数的装置,而且也可以用作教学演示装置用于课堂教学,激发学生对物理实验的兴趣。 

【文章来源】：大学物理实验. 2020,33(01)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

测量弹簧系数的实验装置示意图

为了验证我们的测量装置的可靠性,我们对一根轻质弹簧进行了研究。利用图2所示的实验测量装置进行弹簧弹性系数的测量。首先我们测量图2中砝码盘不放重物时超声波到白板的距离L0=22.12 cm(杠杆的放大倍数β=14.5 cm/3.5 cm=4),然后我们在砝码盘上放置不同质量砝码Mn来测量的托板下端到超声波装置的距离LN。表1给出了利用图2实验装置砝码盘上放置不同质量的砝码Mn测量超声波测量发射装置到白板的距离Ln,Ln-L0、弹簧伸长量Δxn和利用公式(6)计算的弹簧的弹性系数kn。本文中,重力加速度g取9.8 m/s2。表1 放置不同质量砝码测量的托板下端到超声波装置的距离Ln、Ln-L0、弹簧伸长量Δxn和每次测量的弹簧的弹性系数kn 实验次数/n Mn/g Ln/cm Ln-L0/cm Δxn/cm kn/(N/m) 1 10.0 23.41 1.29 0.322 5 30.388 2 20.0 24.69 2.57 0.642 5 30.506 3 30.0 25.97 3.85 0.962 5 30.545 4 40.0 27.24 5.12 1.280 30.625 5 50.0 28.50 6.38 1.595 30.721 6 60.0 29.76 7.64 1.910 30.785

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3490582