何香林 刘竹琴

(延安大学物理与电子信息学院 陕西 延安 716000)

在中学物理探究胡克定律的教学中，劲度系数仅被一带而过，因此，很多学生对这一物理概念理解不够[1].有学者利用焦利秤研究弹簧的劲度系数，其过程需要人工计时，且不能直观显示运动速度的波形图[2].也有学者利用智能手机研究弹簧串并联的规律，其操作简单但误差略大[3].而在实际测量中，需要更精密、直观的仪器.

本文利用多普勒效应综合实验仪，研究两弹簧串并联的等效劲度系数.该方案能够直观显示运动速度波形图，精确测量运动速度与周期，避免人工计时、无需测量弹簧伸长量，从而减小测量误差.且有助于拓展学生思维，进一步帮助学生在电容串并联、电阻串并联以及弹簧串并联三者之间建立起区别与联系.

1 实验原理与实验装置

1.1 实验原理

在弹性限度内，弹簧遵守胡克定律.弹簧弹力F大小与弹簧形变量x成正比，方向与形变方向相反，即：F=-κx，κ为弹簧劲度系数，是弹簧的一种属性，单位为N/m，其大小通常与弹簧的形状、材料、弹簧丝的粗细以及弹簧所处的温度有关[4].则两弹簧串并联等效劲度系数必定与单弹簧劲度系数有一定的联系.

1.1.1 周期测量

利用多普勒效应综合实验仪测量运动周期，需在其操作面板调节采样步距与采样次数，并在仪器记录的数据中找出第a次与第b次速度最大且方向相同所对应的采样次数.为减小误差，a取1、第b次为最后一次.本次实验将……