用节拍器做共振实验
共振实验技巧和误差分析
共振实验技巧和误差分析共振是物理学中的重要现象，它在多个领域得到应用，例如声学、光学和电路等。
共振实验需要一些特殊的技巧和仪器，同时误差分析也是不可或缺的步骤。
本文将介绍共振实验的技巧和误差分析方法，帮助读者更好地开展这一实验。
一、共振实验技巧1. 实验装置搭建共振实验通常需要用到振动系统和激励装置。
根据实验需要选择合适的材料和构造振子，如弹簧振子、摆振子或者声学共振管等。
激励装置可以是电磁振子、声波发生器或者调谐器等。
在搭建实验装置时，需要保证装置的稳定性和精确度，避免外界因素对实验结果的干扰。
2. 测量共振频率共振频率是共振实验的核心参数，其测量需要注意以下几点：首先，使用频率计或者示波器等工具准确测量振子的共振频率。
其次，调节激励装置的频率，使振子达到共振状态。
最后，精确记录共振频率并进行多次重复实验，以获得可靠结果。
3. 调节振幅在共振实验中，振幅对实验结果影响较大。
通常需要根据实验目的和仪器灵敏度来选择适当的振幅。
过大或过小的振幅都会引起实验误差，影响结果的准确性。
因此，需要仔细调节振幅，确保它在适当的范围内。
二、误差分析方法1. 系统误差共振实验中存在一些固有的系统误差，例如仪器的标定误差、环境温度等。
为了减小系统误差的影响，可以采取以下方法：首先，在实验前进行仪器的校准和标定，确保测量结果的准确性。
其次，控制实验环境的温度等因素，尽可能减小外界干扰。
2. 随机误差随机误差是共振实验中常见的误差来源，它会导致实验结果的波动性和不确定性。
为了降低随机误差的影响，可以采取以下策略：首先，增加实验次数，进行多次测量并取平均值，以提高结果的可靠性。
其次，采用合适的数据处理方法，如统计学方法，来分析和减小随机误差。
3. 人为误差在进行共振实验时，人为误差也是需要考虑的因素。
例如，读数的准确性、实验误操作等。
为了减小人为误差，需要进行仔细的实验操作和实验员的技术提高。
确保实验步骤的准确性和一致性，减小人为因素对实验结果的影响。
共振的研究实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解共振现象的基本原理。
2. 探究不同因素对共振现象的影响。
3. 学习使用共振实验装置进行实验操作。
4. 分析实验数据，验证共振现象的理论。
二、实验原理共振现象是指当系统受到周期性外力作用时，系统振动的振幅达到最大值的现象。
共振现象的产生与以下因素有关：1. 外力的频率：当外力的频率与系统的固有频率相等时，共振现象最明显。
2. 阻尼系数：阻尼系数越小，共振现象越明显。
3. 系统的质量：质量越大，共振频率越高。
三、实验装置与材料1. 共振实验装置：包括弹簧、摆锤、支架、测力计、计时器、频率计等。
2. 材料：铁块、塑料块、橡皮筋等。
四、实验步骤1. 安装共振实验装置，调整摆锤的初始位置，确保摆锤与支架垂直。
2. 在摆锤上挂上不同质量的物体，如铁块、塑料块等，观察摆锤的振动情况。
3. 改变摆锤的初始角度，观察不同初始角度对振动情况的影响。
4. 改变外力的频率，观察不同频率对共振现象的影响。
5. 改变阻尼系数，观察不同阻尼系数对共振现象的影响。
6. 记录实验数据，分析实验结果。
五、实验数据与分析1. 不同质量物体对共振现象的影响实验结果表明，随着摆锤上挂载物体质量的增加，共振现象越明显。
这是因为质量越大，系统的固有频率越高，更容易与外力频率达到共振。
2. 不同初始角度对共振现象的影响实验结果表明，摆锤的初始角度对共振现象的影响较小。
当初始角度较小时，共振现象较为明显。
3. 不同频率对共振现象的影响实验结果表明，当外力的频率与系统的固有频率相等时，共振现象最明显。
随着外力频率的增加或减少，共振现象逐渐减弱。
4. 不同阻尼系数对共振现象的影响实验结果表明，阻尼系数越小，共振现象越明显。
当阻尼系数较大时，共振现象较弱。
六、实验结论1. 共振现象的产生与外力的频率、系统的质量、阻尼系数等因素有关。
2. 当外力的频率与系统的固有频率相等时，共振现象最明显。
3. 阻尼系数越小，共振现象越明显。
物理实验：探究声音的共振和共振频率
实验结论：共振频率与音叉 质量成正比，与材质有关
实验数据：记录不同音叉的 共振频率
规律探讨：共振频率的变化 对声音传播的影响
探讨共振现象在生活和科技领域中的应用实例
声学乐器：如吉 他、钢琴等，通 过共振产生美妙 音乐
医学超声：利用 共振原理进行疾 病诊断和治疗
建筑结构：检测 建筑结构的共振 频率，预防地震 等自然灾害
航空航天：飞机、 火箭等飞行器的 设计和制造需要 考虑共振问题
Part Six
实验总结与展望
总结实验中学习的知识点和实验方法
共振现象：理解共振的定义和原理，以及在实验中的应用。
共振频率：掌握共振频率的计算方法，以及在实验中的测量方法。 实验方法：掌握实验的基本步骤和操作方法，了解实验中需要注意的事 项。 数据处理：掌握实验数据的处理和分析方法，能够根据数据得出结论。
的频率
计算方法：根 据物体的质量 和弹性系数计
算共振频率
实验中使用的物理模型和数学公式
物理模型：振荡器模型，描述 振荡器的运动状态和受力情况
数学公式：角频率公式，计算 共振频率
数学公式：阻尼系数，描述振 荡器的阻尼效应
数学公式：共振条件，描述振 荡器达到共振的条件
Part Four
实验步骤
准备实验器材：音叉、支架、测量工具等
准备实验器材：音叉、支架、测量工具等 安装音叉：将音叉安装在支架上，确保稳定 调整音叉：通过调整音叉的振动幅度和频率，使其产生共振 测量共振频率：使用测量工具记录音叉的共振频率
调整音叉的振动幅度和频率
调整音叉的振动 幅度：通过改变 音叉的夹角来调 整音叉的振动幅 度，观察并记录 实验结果。
调整音叉的频率： 通过更换不同质 量的物体悬挂在 音叉上，来改变 音叉的振动频率， 观察并记录实验 结果。
演示实验报告_共振
一、实验目的1. 理解共振现象的基本概念和原理。
2. 观察共振现象在实验中的具体表现。
3. 探究影响共振现象的因素，如频率、振幅、质量等。
4. 培养学生动手操作、观察记录和数据分析的能力。
二、实验原理共振现象是指当系统受到周期性外力作用时，系统振动频率与外力频率相等时，系统振幅达到最大值的现象。
共振现象在自然界和工程技术中广泛存在，具有重要的应用价值。
三、实验器材1. 驻波共振演示仪2. 钢丝圆环3. 激光笔4. 秒表5. 记录纸和笔四、实验步骤1. 观察驻波共振现象（1）将钢丝圆环竖直放置，调整初始张力，使钢丝处于自然状态。
（2）用激光笔照射钢丝圆环，观察钢丝圆环的振动状态。
（3）改变激光笔照射位置，观察不同位置的振动状态。
（4）调整激光笔照射频率，观察共振现象。
2. 探究共振现象的影响因素（1）改变钢丝圆环的初始张力，观察共振现象的变化。
（2）改变激光笔照射频率，观察共振现象的变化。
（3）改变钢丝圆环的质量，观察共振现象的变化。
3. 数据记录与分析（1）记录不同频率下钢丝圆环的振幅。
（2）分析共振现象的影响因素，如频率、振幅、质量等。
五、实验结果与分析1. 共振现象的观察在实验过程中，我们观察到以下现象：（1）当激光笔照射频率与钢丝圆环的固有频率相同时，钢丝圆环的振幅达到最大值，出现明显的共振现象。
（2）改变激光笔照射频率，共振现象的振幅随之变化。
（3）改变钢丝圆环的初始张力或质量，共振现象的振幅也会发生变化。
2. 共振现象的影响因素分析（1）频率：共振现象的振幅与外力频率和系统固有频率的差值有关。
当差值接近于零时，共振现象的振幅最大。
（2）振幅：共振现象的振幅与外力振幅有关。
外力振幅越大，共振现象的振幅也越大。
（3）质量：共振现象的振幅与系统质量有关。
系统质量越大，共振现象的振幅越小。
六、实验结论1. 共振现象是指当系统受到周期性外力作用时，系统振动频率与外力频率相等时，系统振幅达到最大值的现象。
外力作用下的振动 受迫振动
结论：受迫振动的频率总是与驱动力的频率相等，与系统 的固有频率无关。
既然受迫振动的频率和驱动力频率有关，那么受迫振动的 频率是否也和驱动力的频率有关呢？
实验探究（二）
仿真鱼洗（共振碗） 驱动力来源： 带偏心轮的马达 驱动力频率改变：滑动变阻器 观察：水面的变化
结论：当系统做受迫振动时，系统的振幅与驱动力的频率有关。
神奇的现象
11.5 外力作用下的振动
北仑中学 邵奇
从受力的角度进行分类
简谐运动
• 弹簧振子 • 单摆（小角度）
什么力提供回复力？
• 弹簧弹力和重力的合力 • 这个合力总是指向平衡位置
如果振动系统只有内部的回复力，此时振动叫做固有振动。 固有振动的频率叫做固有频率。
现实生活中是否存在简谐运动？
当系统受到阻力作用时，我们说振动受到了阻尼。 系统克服阻尼的做功，消耗机械能，因而振幅减小，最后 停下来。这种振幅逐渐减小的振动，叫做阻尼振动。 那么阻尼的大小和振动幅度的减小有什么关系呢？
这种现象叫做共振。
振动曲线
图像特点 f驱= f固时，振幅有最大值 f驱与 f固差别越大时，振幅越小
生活中的共振
阅读：科学漫步
思考： ①生活中有哪些共振的例子 ②如何应用共振 ③如何防治共振
共振的应用
筋膜枪
微波炉加热
共振的防治
风阻尼器
微格教室的隔音墙板
小结：比较
共振带来的感悟
实验探究（三）
已知受迫振动的单摆的固有周期是2s
实验： 跟随节拍器，用手分别以1s、2s、3s为周期 提供驱动力。 观察： 受迫振动的小球的振幅差别。
结论：当系统做受迫振动时，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。
声音的共振与谐振的实验探究
声音的共振与谐振的实验探究声音是我们日常生活中常见的现象之一，而共振和谐振作为声音的一个重要特性，对声音的传播和产生具有重要影响。
本文将通过实验探究声音的共振和谐振现象，并解释其原理和应用。
实验一：共振管实验材料：- 共振管- 音叉- 音叉柄- 水步骤：1. 将共振管竖直放置，确保封闭底部。
2. 同时敲击音叉和将音叉柄放置在共振管的开口上方，观察共振管内的声音变化。
3. 改变共振管的长度，再次敲击音叉，观察共振管内的声音变化。
实验二：弦的谐振实验材料：- 弦- 弦的两端固定的支架- 重物（如砝码）步骤：1. 将弦固定在支架上，并保持适当的张力。
2. 用手指拨动弦产生声音，观察弦的振动情况。
3. 在弦的中央位置加入适量的重物，再次拨动弦听取声音和观察弦的振动情况。
4. 重复步骤3，但这次将重物放在离两端较远的位置。
结果与分析：在实验一中，我们观察到当共振管的长度与声音的波长相匹配时，共振管内的声音会变得非常响亮。
这是因为当共振管的长度与声音的波长一致时，声音波与共振管内的空气柱发生共振，增强了声音的振幅。
当共振管长度变化时，共振现象会消失或变弱。
因此，共振现象与共振管的长度密切相关。
在实验二中，我们观察到当弦处于谐振状态时，声音变得更加清晰和响亮。
谐振是指当外界频率与弦的固有频率相匹配时，弦会产生强烈的振动。
当我们在弦的中央位置加入重物时，会使弦的固有频率改变，导致谐振现象消失或减弱。
而当重物放在离两端较远的位置时，谐振现象会变得更加明显，这是因为较长的弦段能够产生更低的固有频率，与外界频率更好地匹配。
结论：通过以上实验，我们可以得出以下结论：1. 共振现象是指当声音的波长与共振体的长度相匹配时，声音增强的现象。
2. 共振现象对声音的传播有重要影响，可用于增加音量和改善音质。
3. 谐振现象是指当外界频率与物体的固有频率相匹配时，物体会产生强烈的振动。
4. 谐振现象在声学、乐器制作和声波传播等领域具有重要应用。
声音的共振与波速的实际应用实验
声音的共振与波速的实际应用实验声音是我们日常生活中不可或缺的一部分，也是我们交流和感知世界的重要工具。
在物理学中，声音是以波的形式传播的，而共振和波速则是声音在实际应用中的重要概念。
本文将探讨声音的共振现象以及波速的实际应用，并介绍相关实验。
一、声音的共振现象共振是指当物体的固有频率和外界振动频率相匹配时，会发生共振现象。
声音的共振现象是指当声音波长与物体的长度或空间的尺寸相匹配时，会出现共振增强的现象。
实验一：共振音受长度影响的实验材料：空气柱、音叉、音叉钳、万用表、频率计。
步骤：1. 将音叉钳固定在桌面上，使其保持振动状态。
2. 将音叉钳的震子摆在空气柱的开口附近。
3. 逐渐移动空气柱的位置，记录当空气柱长度等于音叉的半个波长时，能听到最强的声音。
4. 使用万用表测量空气柱长度，并记录音叉频率。
实验结果显示，当空气柱长度等于音叉的半个波长时，声音最为强烈。
这是因为当空气柱的长度与声音波长相匹配时，波的增强效应会导致声音的共振现象。
二、波速的实际应用波速是指波在传播过程中通过单位时间的路程，通常用v表示。
在物理学中，波速的概念不仅应用于声音，还应用于其他类型的波，如光波和水波。
实验二：使用波速测量材料：长直木棍、幅度计、计时器。
步骤：1. 将一端固定在墙上的木棍敲击，使其发出声音。
2. 使用幅度计测量发出声音的木棍的长度，并记录。
3. 计时器开始计时，等待声音传播到另一端木棍较远的地方。
4. 停止计时器，并记录所用时间。
根据实验结果，通过测量声音传播的距离和所用的时间，我们可以计算出声音的波速。
波速的实际应用不仅可以帮助我们了解传播介质的特性，还可以在工程领域中用于设计声音传播系统和无线通信系统，以提高效率和准确性。
总结：声音的共振现象和波速的实际应用对人们的生活和科学研究都具有重要意义。
声音的共振现象帮助我们理解声音如何在不同介质中传播和放大，而波速的实际应用可以帮助我们精确测量距离和设计科学的声音传播和通信系统。
受迫振动的研究(共振实验)
引 言在机械制造和建筑工程等领域中，受迫振动所导致的共振现象引起工程技术人员的极大关注。
它既有破坏作用，也有实用价值，很多电声器件都是运用共振原理设计整理的。
另外，在微观科学研究中，“共振”也是一种重要的研究手段，例如：利用核磁共振和顺磁共振研究物质结构等。
表征受迫振动性质是受迫振动的振幅—频率特性和相位—频率特性（简称幅频和相频特性）。
本实验采用波尔共振仪定量测定机械受迫振动的幅频特性和相频特性，并利用频闪方法来测定动态的物理量——相位差。
数据处理与误差分析方面的内容也比较丰富。
【实验目的】1. 研究波尔共振仪中弹性摆轮受迫振动的幅频特性和相频特性。
2. 研究不同阻尼矩对受迫振动的影响，观察共振现象。
3. 学习用频闪法测定运动物体的某些量。
【实验原理】一、受迫振动物体在周期外力的持续作用下发生的振动称为受迫振动，这种周期性的外力称为强迫力。
如果外力是按简谐振动规律变化，那么稳定状态时的受迫振动也是简谐振动，此时，振幅保持恒定，振幅的大小与强迫力的频率和原振动系统无阻尼时的固有振动频率以及阻尼系数有关。
在受迫振动状态下，系统除了受到强迫力的作用外，同时还受到回复力和阻尼力的作用。
所以在稳定状态时物体的位移、速度变化与强迫力变化不是同相位的，存在一个相位差。
当强迫力频率与系统的固有频率相同时产生共振，此时振幅最大，相位差为90°。
实验采用摆轮在弹性力矩作用下自由摆动，在电磁阻尼力矩作用下作受迫振动来研究受迫振动特性，可直观地显示机械振动中的一些物理现象。
当摆轮受到周期性强迫力矩t M M ωcos 0=作用，并有空气阻尼和电磁阻尼的媒质中运动时（阻尼力矩为tbd d θ-），其运动方程为 t M t b k tJ ωθθθcos d d d d 022+--= （1）式中，J 为摆轮的转动惯量，θk -为弹性力矩，0M 为强迫力矩的幅值，ω为策动力的圆频率。
令J k =20ω，J b =β2，J M m 0=，则上式变为t m t tωθωθβθcos d d 2d d 2022=+＋ （2） 当0cos =t m ω时，式（2）即为阻尼振动方程。
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。
共振的实验方法简单
共振的实验方法简单共振是物理学中的一个重要现象，它在生活中随处可见。
无论是钟摆的摆动、琴弦的演奏，还是桥梁的震动，都与共振有关。
共振的实验方法可以帮助我们更好地理解这一现象。
在这里，我们将介绍一种简单的共振实验方法，以便能够更深入地了解共振的原理和特点。
在进行共振实验之前，我们需要准备一些实验材料和设备。
首先，我们需要一个弹性体，可以选择一个弹簧或者橡胶带等。
其次，我们需要一个悬挂装置，可以是一个吊钩或者一个固定支架。
最后，我们需要一种能够施加周期性外力的方法，可以使用手动摇动弹性体或者使用一个外力源等。
接下来，我们开始实验。
首先，我们将弹性体悬挂在支架上，并保证它处于静止状态。
然后，我们将施加一个周期性的外力，可以通过手动摇动弹性体或者使用外力源来实现。
我们需要逐渐改变外力的频率，并观察弹性体的反应。
在实验的过程中，我们会发现当外力的频率与弹性体的固有频率相同时，弹性体会出现明显的共振现象。
这时，弹性体会呈现出最大的振幅，并且能够持续振动。
而当外力的频率与弹性体的固有频率不一致时，弹性体的振幅会逐渐减小，并最终停止振动。
通过这个实验，我们可以得出一些重要的结论。
首先，共振是由外力与物体固有频率之间的共振频率匹配引起的。
只有当外力的频率与物体的固有频率相同时，才会出现共振现象。
其次，共振会使物体的振幅达到最大值，并且能够持续振动。
最后，共振的频率范围是有限的，一旦超出了这个范围，物体就无法共振。
总结起来，共振的实验方法简单易行，通过这个实验我们可以更好地理解共振的原理和特点。
通过观察和分析实验结果，我们可以更加深入地探究共振现象，并将其应用于实际生活中的各个领域。
共振的实验方法简单，但却给我们带来了丰富的物理知识和实践经验。
一、引言- 介绍共振的概念和重要性共振是物理学中一个重要的概念，它在许多自然现象和工程应用中起着至关重要的作用。
共振是指当一个物体受到外界激励时，其固有频率与激励频率相同或非常接近时，物体会发生强烈的振动现象。
声音的共振演示实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景共振现象在物理学中是一个重要的概念，它描述了当一个系统受到与其固有频率相匹配的外部激励时，系统会发生振幅显著增大的现象。
在声学中，共振尤为常见，如乐器的音色、建筑物的结构响应等都与共振有关。
本实验旨在通过一系列简单的演示，观察和分析声音的共振现象。
二、实验目的1. 理解共振现象的基本原理。
2. 观察不同条件下共振现象的发生。
3. 探究共振频率与振动系统特性之间的关系。
三、实验原理共振现象是指当一个系统受到与其固有频率相同或接近的外部激励时，系统会发生振幅显著增大的现象。
共振频率是系统固有频率的一种表现，它与系统的质量、刚度、几何形状等因素有关。
四、实验材料1. 音叉2. 共振音箱3. 钢尺4. 乒乓球5. 橡皮筋6. 纸杯7. 水8. 计时器五、实验步骤1. 音叉共振实验：- 将音叉轻轻敲击，使其振动。
- 将振动的音叉靠近共振音箱，观察音箱的振动情况。
- 改变敲击音叉的力度，观察音箱振动的变化。
2. 钢尺共振实验：- 将钢尺的一端固定，另一端悬空。
- 用手指拨动悬空端，使其振动。
- 改变钢尺的长度，观察共振频率的变化。
3. 乒乓球共振实验：- 将乒乓球放置在钢尺上，使乒乓球悬空。
- 用手指轻轻敲击钢尺，观察乒乓球的振动情况。
- 改变敲击位置，观察乒乓球的振动变化。
4. 橡皮筋共振实验：- 将橡皮筋两端固定，使其呈悬空状态。
- 用手指拨动橡皮筋，使其振动。
- 改变橡皮筋的松紧程度，观察共振频率的变化。
5. 纸杯共振实验：- 将纸杯装满水，轻轻敲击纸杯，观察水面的振动情况。
- 改变纸杯内水的多少，观察共振频率的变化。
6. 水共振实验：- 将钢尺插入水中，轻轻敲击钢尺，观察水面的振动情况。
- 改变钢尺插入水中的深度，观察共振频率的变化。
六、实验结果与分析1. 音叉共振实验：- 观察到共振音箱在音叉振动时振动幅度增大。
- 改变敲击力度，音箱振动幅度也随之变化。
2. 钢尺共振实验：- 观察到钢尺的共振频率与其长度有关，长度越长，共振频率越低。
高中物理共振应用实验教案
高中物理共振应用实验教案
实验目的：
1. 通过实验，让学生了解共振现象的基本原理和特点；
2. 让学生学会使用实验方法和仪器，观察、记录共振现象；
3. 激发学生对物理学的兴趣，加深他们对共振现象的理解。
实验器材和试剂：
1. 弹簧振子或弹簧板
2. 弹簧振子支架
3. 弹性绳
4. 质量盘
5. 质量片
6. 振动子
7. 振幅表
8. 计时器
9. 白板
10. 手持音叉
实验步骤：
1. 将弹簧振子或弹簧板固定在振子支架上，调整使其自由振动；
2. 将振幅表固定在振子上，调整合适位置；
3. 在振动子上挂上适当的质量片，使得振子振动频率接近共振频率；
4. 用手持音叉在振子附近作快速振动，观察振子的振动情况；
5. 记录共振现象出现时的频率和振幅，并测量振子的周期；
6. 根据实验数据，分析共振现象的原理和特点。
实验注意事项：
1. 操作实验仪器要轻柔、小心，注意安全；
2. 在实验过程中要保持实验环境的安静，避免干扰振子的振动；
3. 做好实验记录，准确记录实验数据，并及时分析。
实验结果分析：
1. 实验结果表明，当外界周期性作用力的频率和系统的固有频率相等时，系统会出现共振现象；
2. 共振现象使系统的振动幅度不断增大，能量的传递效率也会增大；
3. 共振现象在物理学中有很多重要的应用，比如在声学中用于增强声音的传播等。
通过这次共振应用实验，相信学生们能更好地理解共振现象的原理和特点，激发他们对物理学的兴趣，提高他们的实验操作能力和科学研究的意识。
希望这份实验教案能对您有所帮助，祝实验成功！。
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。
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.
节拍器共振同步原理_概述及解释说明
节拍器共振同步原理概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文将探讨节拍器共振同步的原理和机制。
在音乐、工程和科学领域中，节拍器共振同步作为一种重要现象被广泛应用和研究。
通过深入了解节拍器的基本原理、共振现象以及同步原理，我们可以更好地掌握和应用这一现象。
1.2 文章结构本文按以下逻辑顺序进行组织：首先介绍节拍器的基本原理，包括对节拍器的定义及共振现象的介绍；然后详细讨论节拍器共振同步的具体过程，包括共振的条件和机制、节拍器的抑制与启动机制以及共振同步过程的数学模型分析；接下来探讨实际应用及案例研究，在音乐领域中阐述节拍器共振同步的应用，并分析工程和科学领域中实际案例；最后进行结论与展望，总结主要观点和发现，并展望节拍器共振同步的未来发展趋势。
1.3 目的本文旨在提供一个系统且全面的概述，解释节拍器共振同步的原理和作用机制。
通过深入了解这一现象，读者可以更好地应用节拍器共振同步于各个领域，并且有助于进一步研究和发展此理论。
同时，本文也希望引起更多人对节拍器共振同步的关注，激发新的研究思路和创新应用。
2. 节拍器的基本原理2.1 节拍器的定义节拍器是指能够按照一定规律生成重复性的信号或脉冲的设备或系统。
它可以用于各种领域，如音乐、工程和科学等。
节拍器通常由振荡器、计时器和控制电路组成。
通过调整振荡频率和控制脉冲发生的时间间隔，节拍器可以产生各种不同的节奏。
2.2 共振现象介绍共振是指当一个系统受到外界激励，并与自身固有频率相匹配时，系统会出现明显的振动效应。
在共振状态下，系统对外界激励产生最大响应，并且能够将能量传递给其他物体或系统。
2.3 同步原理简述同步是指两个或多个独立运行的系统在某一时刻开始按照相同的频率和相位进行运行。
在节拍器中，共振同步是通过使多个独立节拍器之间达到相互作用并以相同频率运行来实现的。
共振同步原理可以归纳为以下几个关键要点：- 相互作用：多个独立节拍器之间通过某种机制相互作用，以便协调它们的节奏。
利用自制教具探究受迫振动与共振
利用自制教具探究受迫振动与共振作者：陈斯钿李德安来源：《物理教学探讨》2018年第10期摘要：受迫振动与共振的演示实验是中学物理疑难实验之一，传统教学中与该部分内容有关的探究实验比较少，导致学习思路不够连贯。
针对该问题，本文设计了一系列的自制教具，旨在解决传统演示实验的不足，为学生学习受迫振动与共振提供一个更加科学、连贯的探究方案。
关键词：自制教具；受迫振动；共振；科学探究中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）10-0050-31 引言在中学物理教学中，受迫振动和共振是十分重要的内容。
但其演示实验的方法和内容不能令人满意。
笔者查阅了粤教版、人教版及其他一些教材，提供的演示实验装置通常如图1所示。
因此，笔者自制了一些教具，试图改进实验。
介绍如下。
2 装置原理及演示2.1 “钢条滑板”的制作与演示学生在学习受迫振动与共振之前，会存在一个错误的前概念：受迫振动的振幅与驱动力大小有关。
因此，在学习之前我们需要纠正学生错误的前概念。
为此，笔者特意设计了“钢条滑板”作为导入实验。
“钢条滑板”主要利用了不同长度的钢条具有不同固有頻率的原理。
选用20 cm×30 cm的木板一块，在底部安装上4个橡胶滑轮，便组成了滑板底部。
选用自行车的辐条作为摆动材料，其优点有两点：一是辐条为钢制材料，具有较强的韧性，在剧烈的摆动下不容易断裂；二是辐条一端有螺帽，后期可以根据教学需求更换不同长度的辐条。
在木板上等距地打出三个小孔，把螺帽嵌入小孔中，将三根辐条剪成长短不同的长度后旋进螺帽，最后在辐条的上端加上配重，以减轻辐条摆动时所需驱动力的大小（如图2）。
在课堂演示时，可以邀请学生上台挑战“让三根钢条的振幅同时达到最大”，学生受错误前概念的影响，会用尽全力推动滑板。
但很明显，由于三根钢条的固有频率并不相同，导致钢条的振幅不可能同时达到最大。
学生在挑战失败后会激发内心的好奇去追寻答案，此时笔者重新演示一遍教具：让学生以最长的钢条作为观察对象，先用较小的频率推动滑板，发现钢条的振幅非常大，再用较大的频率推动滑板，发现钢条的振幅变得非常小（如图3），由此便可以推导出受迫振动的振幅其实是与驱动力频率有关的，自然而然地便纠正了学生错误的前概念。
声音共振现象实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解声音共振现象的概念和原理。
2. 观察和分析不同条件下声音共振现象的产生。
3. 学习使用实验仪器测量共振频率和振幅。
4. 探讨声音共振现象在实际生活中的应用。
二、实验原理声音共振现象是指当外界施加的周期性力（激励力）与物体的固有频率相匹配时，物体振动的幅度会显著增大的现象。
共振现象广泛应用于声学、力学、工程等领域。
实验中，我们通过改变激励频率，观察不同频率下物体的振动情况，验证共振现象的存在。
三、实验仪器与材料1. 音叉2. 音叉共鸣箱3. 激励器4. 频率计5. 测量尺6. 记录本四、实验步骤1. 准备实验装置，将音叉固定在共鸣箱上。
2. 使用激励器对音叉进行激励，调节激励频率。
3. 观察音叉振动情况，记录不同频率下音叉的振幅。
4. 使用频率计测量共振频率，记录实验数据。
5. 重复实验，分析共振现象。
五、实验结果与分析1. 当激励频率低于音叉的固有频率时，音叉振动幅度较小，没有明显的共振现象。
2. 当激励频率逐渐接近音叉的固有频率时，音叉振动幅度逐渐增大。
3. 当激励频率等于音叉的固有频率时，音叉振动幅度达到最大值，此时出现明显的共振现象。
4. 当激励频率高于音叉的固有频率时，音叉振动幅度逐渐减小，共振现象消失。
实验结果表明，声音共振现象确实存在。
当激励频率与音叉的固有频率相匹配时，音叉振动幅度显著增大，产生共振现象。
六、讨论1. 声音共振现象在实际生活中的应用：例如，在建筑、机械制造等领域，为了避免共振现象对结构造成破坏，需要对结构进行共振频率测试和优化设计。
2. 声音共振现象在声学领域的应用：例如，在设计电声器件时，利用共振原理可以增强声音效果，提高音质。
3. 声音共振现象在微观科学研究中的应用：例如，利用核磁共振和顺磁共振技术，可以研究物质结构、生物分子等。
七、结论通过本次实验，我们成功观察到了声音共振现象，并分析了其产生的原因。
实验结果表明，声音共振现象在实际生活和科学研究中具有重要意义。
两款自制共振实验教具
作者： 应俊[1];丁用才[1]
作者机构： [1]宁波市镇海中学,浙江宁波315200
出版物刊名： 实验教学与仪器
页码： 51-52页
年卷期： 2020年 第12期
主题词： 共振;自制教具;电磁铁
摘要：人教版高中物理选修3-4中的共振实验,在教学中存在不能定量读取频率变化及不能显现固有频率改变对共振的影响等不足。
为克服教材实验不足,可利用电磁铁和音频发生器自制两款共振实验教具,既能定量研究发生共振的频率,又能通过增减振动物体质量改变固有频率而演示共振频率的变化,是对学生创新思维能力和探究能力培养的一次有益尝试。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
不稳定; 待共振现象稳定后, 不用手再辅助, 只有与 节拍器频率相同的摆大幅度摆动, 其他摆几乎不动. 改变节拍器的频率, 重新实验, 会再现上述现象, 从 而证明共振条件.
摆长的计算公式:
T= 2
l g
f
1
2l
附表
l=3Βιβλιοθήκη 00 n节拍数 / n 周期 T / s 频率 f /Hz 摆长 l/ m
60
2 实验步骤
( 1) 选择一个足够大且表面平整的桌面, 捏开
仪器简介: 节拍器做参考频率和振源, 单摆用双线摆增加 摆动的稳定性( 双线摆两条线的交叉点尽量交在摆 球的球心) , 各摆的摆长按照节 拍器上的数字 调节 ( 节拍器面板上的节拍数是每一个全振动响两下, 实 际的频率是节拍数除以 120. 部分节拍数对 应的周 期和摆长见附表) . 支架尽量稳定, 只有上面的横梁 可以摆动.
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.
2. 00
0. 5
1. 000
66
1. 82
0. 55
0. 826
72
1. 67
0. 6
0. 694
80
1. 50
0. 67
0. 563
88
1. 36
0. 73
0. 465
96
1. 25
0. 8
0. 391
104
1. 15
0. 87
0. 333
112
1. 07
0. 93
0. 287
120
1. 00
1. 0
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.