频谱分析法在单摆实验中的应用研究.pdfVIP

墅 !=!堕 实 验 室 科 学 第 14卷 第2期 2011年4月 CNl2—1352／N LAB0RAT0RY SCIENCE Vo1．14 No．2 Apr．201l 频谱分析法在单摆实验中的应用 钟季康 (上海师范大学天华学院科研处，上海 201815) 摘 要：以现代化的实验手段改造传统实验，给予学生丰富的综合性实验技能训练，是各类实验课程改革的 一 项重要任务。作为信号分析和基础物理实验相结合的一个范例，引入感测技术和计算机技术，特别是频谱 分析法改造了单摆测量重力加速度的实验，并完成了传统单摆实验无法完成的阻尼系数测量，既丰富了实验 内容，又扩展了理工科学生应用现代化实验手段的能力。 关键词 ：单摆实验；霍尔片；数据采集卡；F丌 ；频谱 中图分类号：04—33：N37 文献标识码：A doi：10．3969／j．issn．1672—4305．2011．02．030 Applicationforanalysisspectrum methodofsimplependulum experiment ZHONGJi——kang (TeachingandReserchSection，ShnaghaiNormalUniversityTianhuaCollege，Shanghai201815，China) Abstract：Animportanttaskofreformingexperimentcoursesistoreconstructtraditionalexperiments bymoderntechniqueandtogivestudentsmorepracticaltraining．Asagoodexampleofcombiningsig— halanalyseswithbasicphysicsexperiments，usingthesensortechniqueandcomputertechnique，espe- ciallythemethodofspecturm analyses，thesimplependulum experimentofmeasuringgravityaccelera— tionisreformedinthepaper．Alsodampingcoefficientofpendulum hasbeenmeasuredintheexperi— ment，whichcannotbeconductedaccordingtothetraditionalmethod．TheproposM inthepaperenri- chespendulum experimentandexpandsexperimentalskillsofuniversitystudents． Keywords：pendulum experiment；hallsensor；dataacquisitioncard；FrT；specturm 实验课程改革无疑是大学课程改革最重要的一 义在于给学生以综合性实验技能训练。一个综合性 部分，各类实验课程改革都力图引入先进的实验手 实验，它必须涉及多方面的知识和实验技能。本文描 段，给学生以更好的实验技能训练 。另一方面，开设 述的单摆实验方法即具备这样的特征。它的实验原 综合性、设计性实验也受到了特别的重视…。但从 理虽然简单，但所涉及到的知识点极为丰富：力学振 当前的教学情况看，由于基础实验课程对象为一年 动，霍尔效应，数据采集及A／D转换，FFT分析，计算 级学生，常常受到一些限制，在数字化实验方面很难 机编程等。学生通过这样的实验不仅可以得到综合 有更多的拓展。而高年级的课程，如信号分析的实 性的实验技能训练，而且可以在如何将现代技术改造 验又多以计算机模拟实验为主 J，将感测技术与计