简谐运动周期的测定

【目的和要求】

　　了解气垫导轨和数字计时器的构造和性能，学习它们的使用方法，并能用它们进行一些简单的实验。

【仪器和器材】

　　气垫导轨及与其配套的气源和数字计时器。

【实验方法】

　　实验时在导轨两端盖上安装弹簧挂钩，并在滑行器的两端也安装弹簧挂钩，在滑行器中间位置安装挡光条，将两个弹簧如图2．12－10挂在滑行器和两端盖之间。通气后滑行器将在弹簧的作用下做简谐运动。注意弹簧的长度和安装高度要合适，不要使它们收缩下垂时接触气轨表面。

　　使用J0201一MUJ型电脑计时器，选择“周期”计时方式，把一个光电门安装在气轨中部并和计时器连接好。打开气源，把滑行器向某端盖拉到最大位移处放手、滑行器开始做简谐运动。待运动平稳后，按一下“选择/复位”键。计时器就自动计下十个周期的累加和。除以10就可得到一个周期（平均值）的时间。

　　如果使用J0201－1型数字计时器，将计时方式置于“计时Ⅱ”，将一个光电门和计时器连接好（另一个光电门也应连好但放在一边不用）。给气轨通气，使滑行器停在平衡位置不动。调整光电门位置、使滑行器上的挡光条能遮住光。向端盖方向拉滑行器到最大位移处放手让滑行器开始做简谐运动。当滑行器通过平衡位置时，挡光条第一次遮光，计时器开始计时，当滑行器移动到另一端最大位移处如向反方向运动，返回平衡位置时，挡光条第二次遮光，计时器停止计时。这时应及时使滑行器停止运动，不让挡光条第三次遮光。计时器的示数为简谐运动的半周期。用J0201－1型数字计时器做这个实验时，挡光条的宽度应尽可能小，小到能有效遮光即可，否则误差较大。