自制共振现象演示器
利用打点计时器原理制作受迫振动演示装置
仪)"的研究 1998
该文介绍由增量式光电编码盘与微机组成的定轴运动信息实时采集系统(WGD系统).该系统以增量式光电编码盘作为角位移传感器,与信号预处理电路 、转向鉴别电路等将物体定轴运动的信息数字化,通过并行数字接口由计算机实时采集.该系统工作稳定,可实时描绘出平滑的"位移-时间"运动曲线和快 捷给出测量结果,可用于课堂演示.
2.期刊论文 徐忠岳.XU Zhong-yue 受迫振动与共振实验的创新设计 -物理实验2009,29(7)
利用变频器、同步电动机和磁性书写板来改进受迫振动与共振演示实验装置.本装置可以用来定量演示受迫振动,还可以用来研究共振的发生条件及 描绘共振曲线.
3.学位论文 贾晓丽 微梁机电耦合动力学 2007
振动分为欠阻尼振动、临界阻尼振动及过阻尼振动三种情形.对欠阻尼受迫振动的讨论更有意义,因此,讨论了欠阻尼振动系统的品质因数、欠阻尼受 迫振动的振幅和初位相、振幅共振和速度共振、振动系统的带宽.
9.期刊论文 陈培杰.张学利.CHEN Pei-jie.ZHANG Xue-li 受迫振动与共振现象的计算机自动控制与测量 -襄樊学
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
袁明武 合肥第七中学,合肥,230000
物理实验 PHYSICS EXPERIMENTATION 2001，21(4) 0次
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1.期刊论文 钱天虹.Qian Tianhong 稳定受迫振动中的能量转换 -大学物理1999,""(1)
将强迫力分解成超前位移π/2和与位移同相或反相的两个分量.通过对两分力作功的定量计算,可以方便地讨论受迫振动中的能量转换,并能对共振现 象作出较清晰的物理解释.
自制有效演示受迫振动和共振规律的试验装置
自制有效演示受迫振动和共振规律的实验装置董安安(浙江省柯桥中学 浙江绍兴 312000)(收稿日期:20180518)摘要:高中物理教学长期缺少定量有效演示受迫振动和共振规律的实验装置,笔者针对这一现状设计了一种教师自制方便,能定量调节和显示驱动力频率,能定量测量受迫振动频率,能方便描绘出共振曲线的课堂演示实验装置,并且在实际使用中取得了良好的教学效果.关键词:自制教具 受迫振动 共振 演示实验 物理实验装置振动现象在日常生活㊁生产中随处可见.正因为其普遍,所以,掌握振动现象的规律,对其有用的方面加以利用,对其不利的方面加以防范,在工程技术㊁生产生活中是非常重要的事情.例如:造房子时利用振动打桩机打桩;工厂产品出厂前将其置于振动台上模拟应用和运输环境进行振动测试;设计运载火箭时对火箭壳体进行大型振动台的振动试验;桥梁设计时考虑如何防范破坏性共振现象的产生 种种例子不胜枚举.因此在中学物理教学中让学生掌握好振动现象最基本的规律,对学生的将来具有十分重要的意义.目前高中物理课本中涉及振动现象知识的章节以人教版高中‘物理㊃选修34“第11章 机械振动 为例.教师在给学生讲授该章的 外力作用下的振动(受迫振动) 一课时,用的是课本所介绍的装置:用小电动机带动弹簧振子作受迫振动,如图1所示.图1 课本中的实验装置对于这个装置,实际上,学生很难从演示中体会出 不管系统的固有频率如何,它做受迫振动的频率总等于驱动力的频率,与系统的固有频率无关 的规律,以及 系统做受迫振动时,如果驱动力的频率十分接近系统的固有频率,系统的振幅会很大(共振现象) 的规律,学生感觉稀里糊涂.究其原因,这个演示装置无法定量显示驱动力的频率和系统受迫振动的频率,无法定量演示系统做受迫振动的振幅.事实上,这个演示实验长期以来一直没有好的方法㊁好的实验装置.上述用小电机带动弹簧振子的这个装置已经算是比早期手摇的装置进步了.基于这一现状,笔者萌生了设计制作一个有效演示受迫振动规律装置的念头.怎样的装置才是比较有效地演示受迫振动规律的装置呢?笔者认为:第一,它必须能定量显示驱动力的频率;第二,它必须能随意调节驱动力的频率;第三,系统做受迫振动的频率应该是可测量的;第四,系统做受迫振动的振幅应该是定量可测或可比较的;第五,学生可以由实验画出受迫振动的共振曲线,由共振曲线求出系统的固有频率.此外,这个演示装置应该便于教师自制.经过反复思索,一个可被利用的现成装置首先进入了我的制作思路,它就是高中学生用得最多的电磁打点计时器 它受50H z 电磁力驱动作受迫振动,如果驱动它的交流电的频率是可调的,振动片振动的频率不也就可调了吗?但是,频率可调的交流电源正规的名称叫 调频电源 ,一般中学的实验室没有这种电源,即使有,频率也不能细致地调节.中学实验室只有音频信号发生器,但功率太小,考虑是否可加一级小音箱的功率放大器组成 调频电源 ?经过试验, 音频信号源+小音箱的功率放59大器 的组合用来驱动电磁打点计时器的效果很好,而且由于本实验中驱动力频率调节范围不会很大,可认为功放电路输出的驱动电流幅度恒定,不随频率变化而变化.但中学实验室的音频信号发生器的频率调节太粗糙,如果想每次调节0.5H z甚至0.1H z是完全不可能的,无法满足演示共振曲线的要求.因此想到应自己做一个低频正弦信号源,而最方便的制作方法是编个电脑程序.我选择了MA T L A B程序语言,这是一种很容易上手的编程语言,很多功能不必自己动手,直接调用现成函数就可.方法是:利用程序设置一个正弦函数的信号,这个正弦函数信号的频率受程序控制,然后让这个信号通过声卡变成音频信号从电脑耳机插口输出.图2是编写的MA T L A B控制程序的界面.对于熟悉C语言的教师,这些更不是难事.图2 MA T L A B控制程序界面然后用有机玻璃板或木板做一个安装盒,盒子的面板用来固定主要零部件,盒子的里面用来安装功放模块兼做共鸣箱.把打点计时器稍加改动后固定在面板上;把小音箱功放模块安装到面板下方的盒子中,振动器就完成了.但如何来观察㊁测量打点计时器振动片振动的振幅大小呢?这是一个很关键的问题.好在该难题只要想对了方法就不难解决 借鉴扭秤实验的光路放大原理:在面板上安装一只激光器,在打点计时器振动片上粘贴一面很薄的小镜子就可以了.激光束照射到振动片上后再反射到屏幕上,光点会随着振动片的振动在屏幕上描出一条竖直亮线,测量这条亮线段的长度,就间接地量出了振动的强度(振幅).图3是该装置的照片.接下来的问题是如何测量振动片振动的实际频率.由于打点计时器振片振动的固有频率大约在50H z左右,所以用低频特性好一点的话筒做传感器勉强可胜任.方法是:用MA T L A B或C语言编写一个音频分析程序(用MA T L A B的优点是可直接调用它现成的傅里叶变换函数F F T,不必自己写代码),对电脑话筒插口输入的音频信号进行变换,就知道声音的频率是多少了.试验了几次,电容话筒比动圈话筒好,并且把电脑的 麦克风放大倍数 置于较高的状态,结果还是不错的.图4是振动频率测量软件的界面.①激光器;②打点计时器和带有小镜的振动片;③测频麦克风;④音频功放模块电源输入端;⑤低频驱动信号输入端;⑥共鸣箱(内置功放模块))图3自制演示实验装置图4振动频率测量软件界面笔者设计制作的这个实验装置,不仅便于教师自制,而且完全实现了前面希望达到的5点演示要求,物理教师用了都说好.大家还指出这个实验装置仍可以进一步改进,使之更加完善:(1)如何方便地改变振动系统的固有频率?目前用调节振动片底端紧固螺丝的方法,不太方便,变化范围也小.(2)若能将振动系统的固有频率升高到100H z以上,使得话筒的灵敏度和底板下的共鸣箱能发挥较好的效能就更好了.笔者期待有兴趣的教师进一步改进,并就实验装置的有关问题彼此交流.参考文献1人民教育出版社,课程教材研究所,物理课程教材研究开发中心.物理㊃选修34.北京:人民教育出版社, 2017.17~212人民教育出版社,课程教材研究所,物理课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书物理必修(第一册).北京:人民教育出版社,2018.106~1073刘浩,韩晶.MA T L A B R2016a完全自学一本通.北京:电子工业出版社,20164陈垚光,毛涛涛,王正林,等.精通MA T L A B G U I设计(第2版).北京:电子工业出版社,201169。
声音的共振实验步骤
声音的共振实验步骤在声学实验中，共振是一个非常重要的现象。
共振发生在当一个物体被另一个物体以与其自然频率相同或接近的频率振动时。
声音的共振实验可以帮助我们更好地理解并观察共振现象。
下面是进行声音的共振实验的一般步骤。
实验所需材料：- 音叉- 线- 笔- 纸- 台式盒子或声音共振装置（如共鸣管）实验步骤：1. 将音叉固定在一个桌面上，确保它保持稳定且不会滑动。
你可以使用一个夹子来帮助固定音叉。
2. 敲击音叉，使其产生声音，并确保声音充满整个实验室。
3. 使用线将一端绑在音叉的柄上，然后让线的另一端自由悬挂。
4. 用笔和纸标记出悬挂线的长度。
这将是实验的起始位置。
5. 轻轻拉动悬挂线，使音叉振动。
观察并记录下当悬挂线的长度达到一定数值时，声音的共振效果出现。
6. 多次重复步骤5，并记录每次共振效果出现的悬挂线长度。
在实验过程中，你可能需要微调拉动线的力度和速度。
7. 分析你的观察结果，并得出结论。
你可以绘制一个实验结果图表，将悬挂线的长度与共振效果出现的次数进行对比。
注意事项：1. 实验时，确保音叉和悬挂线都处于自由振动状态，且没有外界干扰。
2. 记录实验数据时，要准确并细致地记录每次共振效果出现的悬挂线长度。
3. 实验结束后，进行数据分析和图表绘制时，要仔细观察和比较数据，以确保准确性和可靠性。
4. 在实验中使用台式盒子或声音共振装置时，要确保其固定和调整的稳定性，以确保共振效果可以得到清晰的观察和记录。
通过声音的共振实验，我们可以更好地理解共振现象并加深对声学原理的理解。
这个实验不仅能帮助我们学习声音，并且可以应用到实际生活中的许多领域，如音乐、建筑和工程等。
了解声音的共振现象对于这些领域的研究和实践都有重要意义。
用钕铁硼制作阻尼振动、受迫振动及共振演示仪
用钕铁硼制作阻尼振动、受迫振动及共振演示仪李长亮1)马文华1)王爱军2)唐军杰2)( 1) 中国石油大学（北京）石油与天然气工程学院04级北京 1022492) 中国石油大学（北京）数理系北京 102249 )摘要：利用稀土永磁性材料钕铁硼（Nd-Fe-B）设计制作出一种新型阻尼振动、受迫振动及共振演示仪. 该演示仪器可演示阻尼振动的三种状态（欠阻尼状态、临界阻尼状态、过阻尼状态）、受迫振动及共振现象. 关键词：阻尼振动；受迫振动；共振；钕铁硼中图分类号:Ｏ433文献标识码:Ａ文章编号:1 引言阻尼振动、受迫振动和共振是大学物理课程振动学部分的重要内容，也是大学物理实验课程的基本教学内容之一[1，2，3，4].这部分内容物理现象十分丰富，其原理和方法在工程实际中有着广泛应用. 因此，在大学物理课堂上演示阻尼振动、受迫振动和共振现象对于学生学习理论知识掌握其原理和方法有着重要意义. 但传统阻尼振动演示仪不能直观演示物体作阻尼振动的三种状态(欠阻尼状态、临界阻尼状态、过阻尼状态) ,而且演示受迫振动和共振现象需要电机驱动，仪器成本较高，课堂使用并不方便.钕铁硼(Nd-Fe-B)又称磁钢是20世纪80年代初兴起的一种新型稀土永磁材料，其最大磁能积比碳钢提高了280倍左右，目前这种材料已被广泛用于科研和生产中[5]. 近年来，随着钕铁硼制备工艺的发展，价格不断下降，钕铁硼在实验教学中也得到了广泛应用[6，7，8] .文献[8]利用钕铁硼设计制作出一种新型电磁阻尼演示仪,该演示仪可以演示在电磁阻尼的作用下,物体作阻尼振动的三种状态(欠阻尼状态、临界阻尼状态、过阻尼状态) ,而且制作简单. 但该演示仪不能演示受迫振动和共振现象. 另外由于钕铁硼的振动面与两侧的铝板平行，课堂演示时学生并不能直接看到钕铁硼的运动，需要用投影仪把钕铁硼作阻尼振动的运动图像投到屏幕上来演示,使用不是很方便.本文对文献[8]的新型电磁阻尼演示仪做了进一步改进，改进后的电磁阻尼演示仪不仅可以演示在电磁阻尼的作用下物体作阻尼振动的三种状态 ,而且能演示受迫振动和共振现象. 改进后的电磁阻尼演示仪不需要投影仪辅助，使用更加方便,物理现象更加直观.2 实验装置及原理图1为钕铁硼阻尼振动、受迫振动及共振演示仪装置示意图.本装置由底座、支架、有机玻璃滑槽、弧型铝板、空心细铝管、轴承、固定旋钮和两块钕铁硼(高10mm ,直径20mm)组成. 在支架上方横梁中央安装一滚珠轴承. 空心细铝管一端固定在轴承上，另一端砸入一铁钉并用锉把铁钉平头打磨平整. 然后通过磁力把其中一块钕铁硼吸到铁钉平头上，这样就形成一磁摆. 有机玻璃滑槽可以沿支架侧臂上下移动，其距磁摆的位置可通过固定旋钮固定和调节. 在有机玻璃滑槽上开一弧型槽用于安装弧型铝板. 另一块钕铁硼由实验者手持用于演示受迫振动及共振现象用. 图2为实物照片.将铝板取下,沿水平方向把磁摆拉开一个角度,放手后, 磁摆在竖直平面内摆动,振幅在较短时间内几乎不随时间变化，磁摆的摆动可近似为无阻尼自由振动.将铝板装上,当磁摆摆动时, 钕铁硼产生的磁场穿过铝板的磁通量发生变化,铝板内将产生感应电流(涡电流) ,根据楞次定律,感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因,则钕铁硼的摆动受到阻力的作用———即电磁阻尼, 磁摆作阻尼振动,其振幅在较短时间内随时间而减小.调节有机玻璃滑槽相对磁摆的位置，即调节弧型铝板相对钕铁硼的位置,涡电流的阻尼作用发生改变,可演示在电磁阻尼的作用下, 磁摆作阻尼振动的三种状态.演示时，由下向上调节有机玻璃滑槽位置，电磁阻尼由小到大增加，依次可演示磁摆摆动的欠阻尼状态、临界阻尼状态和过阻尼状态。
自制教具检索.
LED电子发令装置 磁感式直线运动教学演示仪 碳及含碳物质燃烧产物的鉴定装置 血糖调节的物理模型 电化学实验教学演示器 平面镜作用探究器 学生显微镜的数显改进 旋转式潜望镜
蒸气发生器
光电效应规律演示仪 铜与浓/稀硝酸反应演示实验装置 神经兴奋产生和传导模型 有毒、有害气体的发生与收集装置及NO2→NO→NO2 转化演示装置 可控全封闭绿色化学实验系列装置 模型承重力检测仪
日照地球演示仪
法拉第电磁感应定律实验器 便携式多功能可燃性气体（蒸汽）爆炸演示装置 正午太阳高度角变化演示仪 便携式发电机原理形象演示仪 行程问题演示图 集成门电路的功能测试与应用演示仪 教学专用尺 “防逸散轻污染”的常见气体实验装置 多功能量角器教学演示仪 视觉形成演示器 相互垂直振动合成、共振演示仪 地球光照仪
三等奖 三等奖 三等奖 三等奖 三等奖 三等奖 三等奖 三等奖 三等奖 三等奖 三等奖 三等奖 三等奖 三等奖 三等奖
三等奖
作品名称 跨栏跑辅助练习器 点阵几何画板教学具 环形山形成模拟实验沙盘 影响摩擦力大小因素的实验装置 潜水艇 水力发电模型 光在不均匀介质中的传播 “彩虹”演示教具 食物在口腔中的变化联合试验仪 植物组织培养全过程演示教具 真空装置演示仪 涡流热效应演示仪 振动相互影响探究实验演示仪 洛仑兹力驱动船 太空对接模型——弹簧的利用
“一氧化碳还原氧化铁”实验装置
染色体、DNA、基因关系模型 电能与能量转化演示装置 光的折射规律探究器 一组“楞次定律”演示仪器 神奇的彩色笔
真核细胞三维结构模型
一个生命的诞生——青春期性教育、胚胎发育与细 胞分裂组合教具 几何灵用器
二等奖 二等奖 二等奖 二等奖 二等奖 二等奖 二等奖 二等奖 二等奖 二等奖 二等奖
如何用简单的实验演示共振现象？
如何用简单的实验演示共振现象？一、实验准备在进行共振实验之前，我们需要准备以下实验器材和材料：1. 一根细弹性绳子2. 一个固定支撑点3. 一个吊杆4. 一个小物体二、实验步骤1. 将绳子固定在支撑点上，保证其处于水平状态。
2. 将吊杆悬挂在绳子末端，使其自由摆动。
3. 调整吊杆的长度，直到与绳子形成一定角度。
4. 将小物体通过吊杆与绳子相连。
5. 用手指或其他工具轻轻推动小物体，观察其是否出现共振现象。
三、实验原理共振现象是指一个物体受到外力作用后，与其固有频率相匹配的频率下，产生的振幅最大。
在这个实验中，我们通过调整吊杆的长度和推动小物体，可以使得绳子与吊杆形成共振。
四、实验效果当小物体的频率与吊杆与绳子的共振频率匹配时，我们可以观察到以下现象：1. 振幅增大：小物体的振幅将会明显增大，振动幅度更大。
2. 固定位置：小物体会在一定位置上保持稳定振动，而不是摆动或漂移。
3. 音响效果：当共振频率与声音频率匹配时，我们可以听到更加响亮的声音效果。
五、实验分析通过这个实验，我们可以得出以下结论：1. 共振现象是由物体的固有频率和外力频率相互作用产生的。
2. 吊杆的长度可以调节共振频率，不同长度下的共振频率不同。
3. 振幅的增大是共振现象的明显特征，可以通过改变外力频率来观察振幅的变化。
六、实验应用共振现象在生活中有很多应用，例如：1. 音乐乐器：乐器的共鸣箱通过共振增强声音，使乐器发出更加浑厚、悦耳的声音。
2. 桥梁设计：在桥梁的设计中，需要注意避免共振频率与周围环境的频率相匹配，以免发生共振引起破坏。
3. 建筑物防震：利用共振现象可以设计出对抗地震或其他振动的建筑物，提高抗震能力。
七、实验小结本实验通过简单的装置和实验步骤，演示了共振现象的实验过程及原理。
共振现象在物理学、工程学和生活中都有广泛的应用。
通过深入理解共振现象，我们可以更好地应用它，并在实际生活中体验到它带来的变化。
共振演示实验报告
一、实验目的1. 了解共振现象的基本原理及其在物理现象中的应用。
2. 通过实验观察共振现象，验证共振条件。
3. 学习使用共振演示仪进行实验操作和数据分析。
二、实验原理共振现象是指当系统受到周期性外力作用时，若外力的频率与系统的固有频率相等或接近时，系统的振幅会显著增大。
这种现象在自然界和工程技术中普遍存在，具有重要的应用价值。
三、实验仪器与设备1. 共振演示仪2. 信号发生器3. 示波器4. 测量尺5. 数据采集器四、实验步骤1. 组装实验装置：将共振演示仪安装好，连接好信号发生器和示波器。
2. 设置初始条件：调整共振演示仪的参数，如摆长、质量等，使系统达到初始稳定状态。
3. 调节外力频率：通过信号发生器调节外力的频率，使其从低于固有频率开始逐渐增加，观察系统振幅的变化。
4. 记录数据：在共振点附近，记录系统振幅随频率变化的数据，并使用示波器观察共振现象。
5. 重复实验：多次改变摆长、质量等参数，重复上述实验步骤，观察共振现象的变化。
五、实验结果与分析1. 共振现象观察：在实验过程中，观察到当外力频率与系统固有频率相等时，系统振幅显著增大，出现共振现象。
2. 数据记录与分析：记录不同频率下系统振幅的变化，绘制振幅-频率曲线，分析共振条件。
3. 结果讨论：根据实验结果，验证共振现象的存在，并分析共振条件的适用范围。
六、实验结论1. 共振现象在实验中得到了验证，当外力频率与系统固有频率相等时，系统振幅显著增大。
2. 共振现象在自然界和工程技术中具有广泛的应用，如桥梁、建筑、乐器等。
3. 通过实验，加深了对共振现象的理解，提高了实验操作和数据分析能力。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全，避免发生意外事故。
2. 调节外力频率时，要缓慢进行，以免对系统造成冲击。
3. 记录数据时，要准确无误，避免误差。
4. 实验结束后，整理实验仪器，保持实验室整洁。
八、实验拓展1. 研究不同材料、不同形状的系统在共振现象中的表现。
共振演示仪实验报告-V1
共振演示仪实验报告-V1
共振演示仪实验报告
一、实验目的
通过实验，掌握共振演示仪的工作原理、特点和操作方法，并研究共
振现象的发生条件和规律。
二、实验原理
共振演示仪是一种通过机械振动引起共振现象的实验装置，其原理为
以某种特定频率产生机械振动，并通过共振现象放大振幅。
三、实验步骤
1. 检查共振演示仪的接线是否正确，打开电源开关；
2. 调整信号发生器的频率，观察共振现象的出现；
3. 分别改变共振演示仪的振动系统质量、频率、阻尼等参数，观察共
振现象的变化。
四、实验结果
1. 在实验中，我们发现当共振演示仪振荡的频率与其固有频率相同时，会出现共振现象，并且振幅随着频率的增加而增大。
2. 改变共振演示仪振动系统的质量，可以改变其固有频率，从而影响
共振现象的发生。
3. 改变阻尼可以影响共振现象的振幅，较小的阻尼可以使振幅增大。
五、实验结论
共振演示仪是一种通过机械振动引起共振现象的实验装置，具有特定的频率和振幅放大的特点。
共振现象的发生与共振演示仪振动系统的固有频率、质量、阻尼等参数有关。
六、实验体会
通过本次实验，我们深刻理解了共振现象的特点及其与物体本质参数的关联，同时也了解了共振演示仪的工作原理和操作方法。
这对我们今后科研或者工作中的理论基础的掌握和实际操作的重视都有很大帮助。
自制受迫振动演示仪
自制受迫振动演示仪作者：董芳芳王劲存来源：《中学物理·高中》2018年第11期摘要：外力作用下的振动是高中物理课程的重点内容，主要包括受迫振动、固有频率、驱动力、共振等概念自制的受迫振动及共振现象演示仪，原理简单，制作方便，能演示受迫振动和共振现象，演示效果明显，取得了较好的课堂教学效果，有效地激发学生的学习兴趣.关键词：受迫振动；共振；演示仪基金项目：江苏省教育科学十三五规划课题“指向高中生物理核心素养提升的‘让学引思’教学模式的构建与实践”，课题编号：C-c/2016/02/54.作者简介：董芳芳（1987-），女，硕士，中学一级教师，研究方向：高中物理学科教学.物理是一门以实验为基础的学科，注重培养学生的科学素养和创新能力，在课堂教学中教师经常会利用一些操作简单、现象明显、直观且生动有趣的演示实验来辅助教学，不仅能够激发学生的学习兴趣，而且能够活跃课堂氛围《外力作用下的振动》是现行人教版普通高中物理课程标准实验教科书《物理》选修3-4第十一章机械振动第5节的内容教材首先介绍了物体振动的固有频率的概念，再从能量的角度分析了阻尼振动，进而通过实验探究受迫振动的频率与驱动力频率的关系，最后利用实验探究受迫振动的振幅与驱动力频率的关系，进而认识共振现象本节课的主要任务是通过实验掌握物体在做受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系，以及驱动力的频率与物体固有频率接近时振动的特点为了使受迫振动以及共振现象这一演示实验现象更突出，笔者自制了受迫振动及共振现象演示仪，仪器制作简便，演示现象明显，取得了较好的演示效果.1演示器结构及材料自制的受迫振动及共振现象演示仪，由三组材质相同但长度不同的具有一定弹性且顶端分别连接一塑料小球的细杆与一金属片焊接而成，如图1所示，每组细杆长度相同，但三组细杆之间长度不同，长杆固有频率低，短杆固有频率高，长度相同的杆固有频率相同所需材料如下：相同规格弹性细钢丝6根（长度可根据需要选择）、相同塑料小球6个、金属片1个、金属底座1个.2制作过程如图2所示，在底座上表面钻6个小孔，每根钢丝上端分别套上1个塑料小球，下端从小孔中间穿过，并与底座内部的一金属片焊接在一起，并在各杆下方底座上依次标识A、B、C 字样注意金属片不能与底座固定，金属片要能够自由振动.3工作原理受迫振动及共振现象演示仪中6根钢丝均和底座内部的金属片相连，因此当其中一根钢丝在外力作用下振动时，钢丝会带动金属片振动，振动的金属片给其余五根杆提供一个周期性驱动力，迫使它们做受迫振动，当驱动力的频率与其中某组细杆固有频率相近或相同时，将发生共振现象.4使用方法41测定各细杆振动的固有频率分别插入各杆并拨动其上端的塑料小球，测定各杆振动的固有频率，并分别记为fA、fB 以及fC.42演示受迫振动将6根细杆均插入底座孔中，用手任意驱动其中一根细杆使其振动，可以观察到所有杆都将振动起来，且与手的振动频率相同，说明受迫振动的频率等于驱动力的频率，而与细杆的固有频率无关，符合受迫振动的规律改变手的振动频率，其余各细杆受迫振动的频率均随之发生改变且均与手保持相同.43演示共振现象用手驱动其中任意一根杆缓慢振动，并逐渐增大振动的频率，可以观察到从长到短的细杆，先后依次发生抖动最厉害的现象，即当驱动力频率与物体振动固有频率相同时，出现共振现象，而此时与之固有频率不同的细杆未发生共振现象.随着驱动力的频率逐渐加大，细杆由长到短依次产生共振这一现象也说明了相同材质、相同规格的细杆的固有频率与杆的长度有关，长度越长，固有频率越小.5小结传统教具，如图3所示，驱动力的频率是固定的，而且存在耦合摆现象，在此基础上，笔者对教具进行了适当改进，不仅可以用手持续驱动细杆振动，而且可以改变手的振动频率，使得驱动力频率可以发生连续变化，可以有效地演示受迫振动规律以及共振现象，在课堂教学中取得了较好的效果.中学生有强烈的好奇心和求知欲，对亲身参与亲身感受的活动非常感兴趣，这些新奇的事物能极大地调动学生的学习积极性，提高了课堂效率，同时自制教具的过程也能够加深对知识的理解这一过程中，教师力求带领学生充分挖掘生活中的物理，从生活走向物理，从物理走向生活，并在这一过程中掌握物理核心概念，提高推理、分析和实验探究的能力，提高物理学科的核心素养.参考文献：[1]柴学群.受迫振动定量演示装置[J].中学物理，2009（12）：26-27.。
自制电与磁多功能演示器
自制电与磁多功能演示器一、问题的提出通过多年的初中物理教学，笔者感觉在学习电与磁这一章时，教师要做的实验比较多也比较零散，在复习时学生会对三大现象及应用也特别容易产生混淆。
为了突破这些难点和易混点，笔者特别设计了“电与磁多功能演示器”。
演示器的突出特点是制作材料易得、制作成本低、使用的综合性强，能满足教师教学和学生学习的需要，使教师的教学和学生的学习变得更加游刃有余，大大提高了教学和学习效率。
二、制作及使用1.所需材料与制作过程两块细木工板、电池组（干电池4节）、线圈4个（L1，L2，L3，L4）、开关（S1，S2，S3，S4，S5）、指南针1个、自制电铃1个、自制电动机1个、小铁钉若干。
本装置的主体部分主要利用装饰材料的下脚料（2块细木工板）制作而成，另外再准备一些漆包线（0.2～0.5 mm，可以从废旧的小型电动机或小型变压器上拆用）、几根5 cm长的铁钉、废旧自行车铃、导线和小铁钉若干，指南针可以用钢针自制，像电铃、电动机和电磁铁上用的线圈都可以自己绕制（如图1～2所示）。
2.使用注意事项装置的长边应与南北方向平行放置（减少地磁场对指南针的影响）。
闭合S1，S2，S3时时间要短，以免电流过大而烧坏电源。
使用电动机时如果不转，可用手转一下，让其转过平衡位置。
使用电铃时响声如果不响亮，可以调整一下螺钉或弹簧片。
3.操作方法、原理与效果闭合S1，通过观察指南针的摆动情况，可研究电流的磁效应（如图3所示）。
这根通电导线直接接在4节五号干电池的两极上，所以瞬间通过的电流比较大，由于电流的磁效应，在通电导线周围会产生磁场，磁场对下面的小磁针产生磁力作用，而使磁针发生转动。
这个实验说明通电导线周围存在磁场，并能研究导线上方和下方的磁场方向，对调电池的正负极，还能探究通电导线周围的磁场方向与电流方向的关系，要注意小磁针红色一端所指的方向是否改变。
闭合S2可使线圈L1，L2串联接入电路，通过观察线圈吸起铁钉多少，可以得出线圈的磁性强弱与线圈匝数之间的关系（如图4所示）。
制作共振摆
制作共振摆
韩独石;毛向东;滕文娟
【期刊名称】《教学仪器与实验》
【年(卷),期】2009(025)004
【摘要】做高二物理课本P38的“研究摆的共振”实验要用共振摆，我们学校原先只有两个，而用于22个平行班实验则根本不够。
笔者通过仔细研究共振摆的构造和性能后，利用实验室现有的2209单摆组和其他仪器零件，又组制了3种4件共振摆。
不但解决了仪器不够用的燃眉之急，圆满开出了实验，而且还拓宽了现有仪器的用途，开拓了广大师生的创新思路，达到了一举两得的目的。
这一事例，也充分显示了低成本教具开发与应用的极大潜在意义。
下面作一简单介绍，供同行参考。
【总页数】2页(P40-41)
【作者】韩独石;毛向东;滕文娟
【作者单位】甘肃省会宁县第一中学,730700;甘肃省会宁县第一中学,730700;甘肃省会宁县第一中学,730700
【正文语种】中文
【相关文献】
1.利用Tracker软件研究有摆线弹簧摆内共振现象 [J], 王昭
2.磁感应共振摆的设计制作 [J], 邢长苓;张永志
3.基于Matlab的弹簧摆内共振与混沌运动研究 [J], 张义灵;蓝冬云;张振美;凌晓菲;罗志荣
4.共振直驱式浮力摆波能发电装置动力学研究 [J], 姚涛;王志华;张旭东;王玉龙
5.共振直驱式浮力摆波能发电装置动力学研究 [J], 姚涛;王志华;张旭东;王玉龙因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
巧用废旧材料制作偏振光综合演示仪
巧用废旧材料制作偏振光综合演示仪作者：姜先策王永瑛来源：《科技创新导报》 2014年第6期姜先策王永瑛（海军航空工程学院青岛校区 266041）摘要：该文简要介绍了如何巧妙利用废旧材料制作可演示多种光的偏振现象及规律的综合演示仪器。
关键词：偏振光演示制作中图分类号：O436;O4-33 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)02(c)-0086-01很多学生对于偏振光比较陌生，缺少感性认识，许多教师在手头没有演示仪器的情况下，往往借助于动画演示辅助教学，但教学效果并不理想。
其实，利用我们身边经常见到一些废旧材料，很容易制作出可以演示多种偏振光现象及规律的演示仪器。
1 偏振光演示仪各组成部分的制作1.1 起偏器和检偏器的制作材料准备：3D电影偏振眼镜一副（镜片为偏振薄膜），矿泉水瓶2个。
制作方法及步骤：(1)将两个矿泉水瓶的瓶盖用小刀从中心挖一直径约为25mm的圆孔。
(2)根据瓶盖的内径大小，用剪刀将3D电影偏振眼镜上的偏振薄膜剪成圆形，大小要能正好放入瓶盖内部；(3)用万能胶将两个圆形偏振薄膜分别粘在两个瓶盖内部；(4)用剪刀将一个矿泉水瓶的瓶口部分剪下，将加工好的瓶盖拧到瓶口的两端，制作完成。
1.2 起偏器、检偏器和光源的支座的制作材料准备：废光盘三张，软盘塑料盒一个（可以装多张软盘的，也可用其他方形塑料盒或硬纸板盒代替）。
制作方法及步骤：(1)起偏器和检偏器支座的制作：用小钢锯对软盘塑料盒进行切割加工，制作出如图1所示支架，支座凹槽部分的宽度要与矿泉水瓶瓶口外径相同，加工好后将其用万能胶粘在一张光盘表面，注意要使凹槽的中垂线穿过光盘轴心如图2（a）所示。
(2)光源支座的制作：用小钢锯对软盘塑料盒剩下部分加工，切割出两块形状如图1所示的支座，图中圆孔将用来放置微型手电。
另取一张光盘，用美工刀将一张废光盘存有数据的部分切掉大部分，只保留对应圆心角为60°左右的扇形部分，如图2(c)所示。
用节拍器做共振实验
0. 250
132
0. 91
1. 1
0. 207
144
0. 83
1. 2
0. 174
160
0. 75
1. 3
0. 141
176
0. 68
1. 5
0. 116
巧妙一设计, 粗验两规律
图1
图2
图3
实验步骤:
实验时先启动节拍器, 因为节拍器能量有限, 能
量的传递和积累需要时间, 所以先用手按节拍器的
节奏辅助节拍器晃动, 就会看到与节拍器频率相同
的摆, 出现振幅大而稳定的振动, 其他的摆振幅小而
58
朱成相 严青荣
( 陈集中学 江苏 阜宁 224411)
动量守恒定律和动能定理是高中物理中非常重 要的知识点, 也是近几年来高考的热点, 本人利用身 边物品巧妙设计一方案, 既粗略地验证了动量守恒 定律, 又粗略地验证了动能定理.
1 实验器材
普通文具夹子 1 个, 1 元硬币3 枚( 将其中 2 枚用 双面胶粘合在一起) , 毫米刻度尺, 火柴等.
116巧妙一设计粗验两规律朱成相严青荣陈集中学江苏阜宁224411动量守恒定律和动能定理是高中物理中非常重要的知识点也是近几年来高考的热点本人利用身边物品巧妙设计一方案既粗略地验证了动量守恒定律又粗略地验证了动能定理
2009 年第 9 期
物理通报
实验创新
实验创新
用节拍器做共振实验
李金坡 崔润森
( 北京市通州区运河中学 北京 101100)
中学物理教学中都是通过实验现象说明物理系 统发生共振的条件. 中学常见演示共振现象的实验 有图 1 和图 2 所示的两种. 图 1 所示的仪器, 操作方 便, 很容易演示出共振现象, 但是不能看出 共振条 件; 图 2 所示的单摆的共振演示仪, 能说明 共振条 件, 但是由于各个摆之间的能量相互传递, 振动会相 互干扰, 实验现象不稳定. 为此我们设计了图 3 所示 的实验仪器.
高中物理：用垫圈制作共振摆
用垫圈制作共振摆
实验内容
用垫圈制作共振摆，探讨摆线的长度与频率、共振的关系。
所需材料
铁架台2个，垫圈4个，线。
实验方法
1．在相距50cm的2个铁架台之间系上线。
2．把摆线接到垫圈上，然后逐一系在铁架台之间的线上。
摆线的长度分别为10cm、20cm、20cm、30cm。
3．使摆线长为20cm的垫圈发生摆动，另一个摆线为20cm的垫圈也随之发生摆动，而原先摆动垫圈静止。
4．摆线长为10cm、30cm的垫圈不发生摆动。
5．摆线长度相同时，发生频率相同的共振。
反之，则不发生共振。
6．如果没有铁架台，可以请他人用手拿住线的两端。
说明
当年，高速增殖反应堆“Monju"的事故，就是由于液态钠的流动与温度计的外壳发生了
共振而导致的。
共振演示装置
共振演示装置
陈铁松;魏森
【期刊名称】《物理实验》
【年(卷),期】2003(023)002
【摘要】介绍了自制的、可供投影的共振演示装置,说明了其制作方法和演示方法.【总页数】1页(P29-29)
【作者】陈铁松;魏森
【作者单位】东北师范大学附属中学,吉林,长春,130021;东北师范大学附属中学,吉林,长春,130021
【正文语种】中文
【中图分类】O321
【相关文献】
1.一种新型共振演示装置的设计与制作 [J], 特古斯
2.一种声驻波演示装置 [J], 黎蕊;代伟;龚韩莉
3.一种电动离心力定量分析演示装置 [J], 代伟;龚韩莉
4.《植物妈妈有办法》系列演示装置 [J], 曹雨晴
5.《植物妈妈有办法》系列演示装置 [J], 曹雨晴
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