物理学科核心素养视域下的问题教学--以弹簧振子的周期公式为例

结合控制变量法、微元法、量纲法和对称性对弹簧振子的周期进行了定性分析,在教学中有意识地培养学生的物理学科核心素养。

液晶弹性体弹簧振子的周期性光驱振动行为及机理

最近实验发现光响应液晶弹性体(LCE)超细纤维在周期性光照下的振动现象,在微执行器等领域具有应用潜力。本文理论研究了周期性光驱动下LCE弹簧振子的振动行为。基于LCE动力学模型,建立了LCE弹簧振子的动力学控制方程,数值计算得到弹簧振子振动的时程曲线。结果表明:周期性光照会引起LCE弹簧振子周期性振动。随着光照时间率的增加,振动平衡位置向下线性移动。在小阻尼系统中,存在一组最佳光照周期和光照时间率使系统振幅达到最大值。对于最佳周期光照模式,弹簧振子振动的振幅可由光强和阻尼控制。该研究结果对设计光驱动软机器人和光机械能转化系统等具有指导意义。

用集成霍尔传感器测弹簧振子振动周期

利用霍尔传感器与简谐振动实验仪测量弹簧振子振动周期,并对弹簧组有效质量进行运算,可代替传统的用气垫导轨等装置做'弹簧振子周期公式的实验总结'实验,改进了传统的实验装置和方法,减少了气源、导轨产生的噪音,操作简单,测量准确,同时使学生通过实验掌握传感器在自动测量和自动控制中的作用,有更多的时间对实验的观察和规律的理解.

用Audition软件辅助测量弹簧振子的振动周期

介绍利用adobe audition 1.5软件测量弹簧振子的周期,研究周期与质量的关系。该方法能将测量值精确到0.001,从而提高实验精确度。

对称非线性弹簧振子的周期特性

通过计算机编程 (QuickBasic)描绘对称非线性弹簧振子振动的特性曲线 ,使难懂的物理过程变得直观、形象 .对称非线性弹簧振子的振动是一种周期性振动 ,但不是严格的简谐振动 ,其振动周期随非线性系数。

弹簧质量与弹簧振子振动周期关系的探讨

从能量的观点出发,分别讨论了弹簧振子垂直地面放置和平行地面放置时所遵守的运动方程,并通过解微分方程,得出结论.这些结论对指导实验和生产实践有一定的参考价值.

对有质量弹簧的振子系统振动周期的探讨

分析了典型振动信号频谱的分布特点,指出了具有弹簧质量的振子系统的振动频谱符合准周期信号的频谱分布特点,说明该振子系统不具有严格意义上的周期,只有近似意义上的准周期,明确了该振子系统的准周期性的概念.

三种方法测试弹簧振子的振动周期

以测量弹簧振子的周期实验为例子,用三种不同的方法来测试振子振动周期,让学生了解计算机实测技术的基本方法。阐述了营造多元化教学模式的必要性,从实验教学内容、实验教学方式以及创新平台建设方面提出了可行的方法。

量纲方法与弹簧振子周期的二级质量修正

本文将量纲理论结合实验方法,应用于弹簧质量对弹簧振子谐振动周期影响的研究,得到谐振周期的一、二级修正公式,与弹性振动理论导出的结论正相吻合;并阐明应用量纲方法的一般手续与原则。

弹簧振子非线性振动的周期计算

利用拉格朗日方程建立了弹簧振子非线性振动方程,应用第一类完全椭圆积分求出了非线性弹簧振子周期的精确解;应用迭代法求出了弹簧振子周期的近似解.利用MAPLE9.5计算机绘图,分别作出了周期精确解随振幅、弹簧原长、质量和劲度系数的变化曲线,并将Tex和Tapp进行了比较.所得结论为周期与弹簧原长成正比,与振幅成反比;利用迭代法所求得的近似解与精确解比较,具较高的精度.

也谈弹簧质量对弹簧振子振动周期的影响

某杂志中有关《非轻质弹簧问题的分析》一文推得“一质量为m的弹簧与物体M（视为质点）组成的一个‘弹簧振子’，弹簧振子的振动周期为T=2xM＋m/2/k”的结论，

对称非线性弹簧振子的振动周期的级数解

用积分法求出了对称非线性水平弹簧振子的振动周期的级数解,并对所得结果进行讨论,得到了线形弹簧振子的振动周期以及x^3振荡器的振荡周期.

准周期激扰软弹簧Duffing振子的混沌阀

研究了软弹簧Ｄｕｆｆｉｎｇ振子的准周期受迫振动和多数激励振动．分析了相应未受摄动Ｈａｍｉｌｔｏｎ系统的全局结构，应用推广的Ｍｅｌｎｉｋｏｖ方法分别给出两个振系的混沌阈值，最后考虑了增加激励数目的影响。

弹簧双振子简谐运动周期公式的推导方法

通过例题解答的方式对弹簧双振子简谐运动的周期公式给出多种推导方法.

弹簧振子周期公式的实验确定及其教学研究

众所周知，弹簧振子周期公式在普通物理学中是用数学的方法推导出来的。如何用普物实验的方法来确定该公式呢？本文将主要论述如何用普物实验的方法来确定弹簧振子周期公式。并计算、分析其与理论公式间的误差，且阐明该实验对于大学一年级学生的学习重要性。

光滑水平面内弹簧振子运动的周期性问题

弹簧振子在水平面上的运动是工程学中一种非常重要的非线性运动,其动力学模型是理论力学中不可积系统的典型模型.由于振子的运动微分方程具有非线性性和强奇性,难以求解,文中利用重合度理论对弹簧振子运动的数学模型的周期性进行了研究,得到了该模型在一定条件下存在周期正解的结论,验证了所给条件的可行性和所得结果的准确性.

推求弹簧振子运动周期公式的实验方法

为了分析某一物理现象,掌握其运动规律,常常先采用定性研究的方法明确它与哪些参数有关,假设一个经验公式,然后再用实验方法确定待研究的物理量与各参数的数值关系,并进行必要的数据处理,从而确定经验公式。 本文以弹簧振子运动周期公式的实验测定为例,介绍一种建立经验公式的实验方法。弹簧振子具有典型意义,它的周期公式也可由理论分析解微分方程得到,这样便于和实验方法相比较。此法对其他一些实验同样是适用的。

利用秒表法和光电门法测量弹簧振子周期

本文介绍了弹簧振子周期测量的原理,根据我们的现有实验条件,选择了其中的秒表法和光电门法对弹簧振子周期进行了测量,对实验数据进行整理、计算,所得结果与理论值较接近,并且发现利用光电门测量的实验结果更接近理论值.

用弱周期摄动抑制软弹簧Duffing振子的混沌

本文研究了用弱周期摄动抑制弹簧Ｄｕｆｆｉｎｇ振子中的混沌。基于广度Ｍｅｌｎｉｋｏｖ方法可知，寻原振动系统呈现混沌悸态时，可以分别民受迫力谐波共振的线性项参数 励、非一性项参数激励和外激励３种弱周期摄动使混沌得以抑制。

研究弹簧振子的周期公式

研究了影响弹簧振子周期的两个因素,分析了提高实验精度的关键,探讨了物理实验专题教学的基本策略。