弹簧振子振动图像演示装置

为了清晰地展示弹簧振子的振动图像,自制了弹簧振子振动演示装置。该装置利用弹簧和小球作双弹簧振子,在小球上连接输液管,并用注射泵控制输液管中的液体流速,当弹簧振子振动时可以留下运动轨迹;实验采用有机玻璃板或白纸呈现运动轨迹,利用电动机控制并保证有机玻璃板或白纸做匀速运动。通过以上改进可获得弹簧振子振动时的位移随时间变化的函数图线.     

声音通过空气传播的实验演示

初二物理教材在演示声音通过空气传播的实验中采用了一对共振音叉装置(图1)．“敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起．”实践表明效果不是很理想，因为共振音叉发生共振时振幅甚微，即便是第一排的学生也很难明显听到左边音叉的声音和清楚地看到小球     

基于微控单元的胡克定律实验改进装置

利用自制的基于89C51微控单片机的胡克定律演示实验装置对传统的胡克定律演示实验进行了改进,改进后的实验装置用超声波精确测量弹簧的长度,在显示屏上能够直观地显示出实验温度和弹簧的长度,进而确定形变量及弹簧的弹性系数。与传统演示实验装置相比,该装置具有操作简单、直观性强、实验测量结果精确等优点,不仅可以作为教具用于课堂演示,而且可为弹簧系数的测量提供一种新的方法。     

两个演示实验的改进

本介绍了可同时演示共振和驻波现象的共振驻波演示装置，并在原有激光单缝衍射演示实验的基础上设计了可随意调节缝宽的单缝衍射演示装置     

悬挂共振音叉改进共鸣实验

为了使共振音叉达到较好的效果,自制了一对共振音叉的悬挂装置及其附件,用该装置可以将2个共振音叉悬挂起来,其演示效果较好.同时,本文探讨了共振音叉不同的悬挂方式,并介绍了如何演示共鸣实验和利用该装置演示声波的干涉实验.     

受迫振动与共振实验的创新设计

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.     

自制受迫振动与共振演示探究仪

教材手摇式受迫振动与手动共振实验装置稳定性差,演示的实验现象不直观且不连续,均未达到定量探究.针对装置和实验现象的不足,制作了受迫振动与共振演示探究仪,该装置能直观演示阻尼振动、受迫振动和共振现象;借助Tracker、Origin和Pr视频软件的辅助能更高效率地实现可视化教学.     

用磁钢演示振动实验

利用电磁感应现象来演示振动中的阻尼振动、强迫振动、共振等实验有下列特点,即装置简单、操作容易、现象明显、直观.特别在有些普通物理教材中将振动一章放在电磁学后面,任课教师就特别喜欢使用这些实验.因为这此实验既能用来演示振动,还可以复习电磁感应原理及其应用,一举两得.利用磁钢演示振动实验可分为磁性弹簧振子和磁性单摆两种,下面将分别介绍:     

简易共振实验演示仪

分析了教材中受迫振动和共振2个演示实验的缺点，自制了简易共振演示装置．使用该实验装置可测量固有频率，演示受迫振动及共振频率和固有频率的关系．     

"受迫振动、共振"演示实验的研究与改进

对现有受迫振动、共振演示实验装置的不足进行了剖析,改进了原有的实验装置,制作了受迫振动、共振演示仪器. 阐述了改进后的实验装置的具体制作、教学使用及特点.     

滚球混沌运动演示实验

以滚球在3个凹形槽上的受力体现作用的非线性,导轨由电机推动作简谐振动,滚球在导轨上作受迫(滚动)振动,可以把导轨作简谐振动的频率或振幅作为调整参量.当受迫振动的滚球振幅小时,滚球只在1个凹形槽中作简谐振动;当振幅渐渐增大时,可呈现周期倍增和渐至混沌状态.通过观察安装在同一振动滑板上的2套导轨上的滚球的运动,则可以演示混沌运动对初值的敏感性.     

关于受迫振动、共振的实验研究

简要分析了现行中学物理课本中关于受迫振动和共振的演示实验中存在的缺点,并针对其不足加以改进.改进后的实验装置演示效果更好,便于学生理解和掌握相应的物理规律.     

用改进的单摆实验系统与Spss标定重力加速度

对传统的单摆实验系统进行改进及调试,用电磁铁控制摆球起始状态的一致性,调节光电门至摆球所处最低平衡位置的正下端,用记时记数测速仪精准测定摆球振动的周期。通过对测量原理、不确定度的分析,引入Spss的曲线估计功能分析实验数据,得出实验系统的有效摆长复合量与摆球振动周期平方的定标曲线,并验证出有效摆长复合量与摆球振动周期的平方存在线性关系,由此标定出重力加速度,并用置信概率为95%的不确定度,对测量数据及其实验结果进行合理的分析和估算,最终得出较为合理的实验结果。     

非简谐阻尼振动与匀加速直线运动合成实验

分析了小球在斜槽内横向作非简谐阻尼振动同时又在其纵向作匀加速直线运动的轨迹的理论公式.让粘满碳粉的小球在铺有坐标纸的斜槽内运动,记录真实运动轨迹,从实验图像中可以看出振幅越来越小、波长越来越长,这与理论分析相符.     

实数编码自适应遗传算法在弹簧振子实验中的应用

在普通物理实验教学中,提出了用实数编码自适应遗传算法构建弹簧振子振动周期经验公式的新方法。利用遗传算法拟合弹簧振子振动周期的实验数据,不但可以得到高精度的振动周期公式,加深对物理理论的理解,而且有利于培养学生的综合研究能力和科学探索精神。     

改进DIS实验系统中的“弹簧振子的振动图像”实验

对DIS实验系统中的"弹簧振子的振动图像"实验中存在的不足进行了改进,实验引入气垫导轨,减少了外界对弹簧振子的影响,得到了较为理想的弹簧振子的振动图像,并提高了原实验的精度和趣味性.     

用钕铁硼制作阻尼振动、受迫振动及共振演示仪

利用稀土永磁性材料钕铁硼(Nd-Fe-B)设计制作出了新型阻尼振动、受迫振动及共振演示仪.该演示仪器可演示阻尼振动的3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.     

磁性弹簧振动研究

本文研究了＂磁性弹簧＂（两个细长磁铁相向放置）在气垫导轨上的振动情况,对＂磁性弹簧＂的受力情况和振动周期等物理量的研究表明,理论计算的预测结果与实验测量基本一致.本实验的研究对磁体及静磁场间的受力分析计算以及磁性弹簧的应用具有重要意义.     

Suppression of the primary resonance vibrations of a forced nonlinear system using a dynamic vibration absorber

In a single degree-of-freedom weakly nonlinear oscillator subjected to periodic external excitation, a small-amplitude excitation may produce a relatively large-amplitude response under primary resonance conditions. Jump and hysteresis phenomena that result from saddle-node bifurcations may occur in the steady-state response of the forced nonlinear oscillator. A simple mass-spring-damper vibration absorber is thus employed to suppress the nonlinear vibrations of the forced nonlinear oscillator for the primary resonance conditions. The values of the spring stiffness and mass of the vibration absorber are significantly lower than their counterpart of the forced nonlinear oscillator. Vibrational energy of the forced nonlinear oscillator is transferred to the attached light mass through linked spring and damper. As a result, the nonlinear vibrations of the forced oscillator are greatly reduced and the vibrations of the absorber are significant. The method of multiple scales is used to obtain the averaged equations that determine the amplitude and phases of the first-order approximate solutions to primary resonance vibrations of the forced nonlinear oscillator. Illustrative examples are given to show the effectiveness of the dynamic vibration absorber for suppressing primary resonance vibrations. The effects of the linked spring and damper and the attached mass on the reduction of nonlinear vibrations are studied with the help of frequency response curves, the attenuation ratio of response amplitude and the desensitisation ratio of the critical amplitude of excitation.     

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.