简单的参数共振仪

本文介绍一种演示参数共振的新方法.它是一个平面摆,其悬点在竖直方向上作简谐振动.该简谐振动是通过小马达带动曲柄连杆系统实现的,如图所示.部件包括(1)马达;(2)圆盘;(3)滑道;(4)滑块;(5)摆的悬点;(6)摆;(7)连杆到圆盘的可调接点,用来调节和确定竖直振动的振幅大小. 为了得到参数共振状态(悬点的振动频率必须是摆的频率的二倍),可以改变摆长,或者调节变阻器来改变马达的转速. 例如,在转速为60转/分时,摆长必须接近一米。如果满足了参数共振条件(这是相当容易的),便立即出现共振现象(摆的振动角幅大大增加),并且实验现象是可重复的. 我们可…     

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.     

几个课堂演示实验

一、简谐振动波形的演示演示简谐振动的波形有许多实验,这些实验都存在有这样或那样的缺点.例如,用从振动的小器皿中撒到以恒定的速度移动的板上的细砂来演示简谐振动的波形,很多学生看不清楚.     

用Excel测试李萨如图形实验得出的新结论

 两个相互垂直的简谐振动,当它们的频率比是简单的整数比时,合成振动的轨迹是稳定的闭合曲线叫做李萨如图形。设有两个互相垂直的简谐振动,分别在x、y轴上运动,它们的简谐振动方程为:x=A1cos(ω1t+(？)1)y=A2cos(ω2t+(？)2)其合成振动的轨迹即李萨如图形的形状由两分振动的频率比、振幅比、初相位决定。     

双单摆、双弹簧振子振动示波

利用示波器演示机械振动,方法简单,效果也比较好。吉林大学物理系根据文献制做了一个单摆振动示波装置。我们在此基础上又做了一些改进,将一个单摆改为双单摆,并加进双弹簧振子,使得整个装置可以将振动的有关內容(除参考圆外)全部演示出来。原理单摆与弹簧振子示波的原理是相同的,我们以单摆示波为例。实验的基本原理如图1所示。用两个同样的单摆装置,可同时演示出两个谐振动以及它们的振动合成。实际电路如图     

任意角度振动合成演示装置

任意角度振动合成演示装置唐川（华中理工大学物理系武汉４３００７４）本演示装置是利用两个相互独立的光杠杆简谐振动源，使激光斑点参与两个独立的简谐振动，用串联的形式进行振动的合成，将合成后的激光斑点投影到屏幕或墙面上进行观察．光杠杆简谐振动源如图１所示，...     

利用数字示波器演示简谐振动的叠加

用时间的单一谐和函数,即一个余弦或者正弦函数描述的简谐振动,是物理学中最简单、最基本的振动。利用数字任意波信号发生器和数字示波器,分别演示了同方向同频率、相互垂直的同频率以及同方向不同频率的两个简谐振动的合成。在教学过程中通过上述直观演示,有助于学生对简谐振动中振幅、周期、频率以及相位等基本概念的认识,同时对振动的叠加也有更深入的理解。     

“匀速圆周运动的投影是简谐振动”演示仪器的制作

我们制作了一台如下图所示的“匀速圆周运动的投影是简谐振动”的演仪器,通过机械传动装置来带动弹簧振子的振动和圆盘的转动,能使圆盘上小球的投影和弹簧振子的投影步调达到一致。     

用摆的振动演示振动图线

在师范学校物理学教课本中,讲到“摆的振动”这节课,为了说明简谐振动可以用摆的振动记录来说明,教材里所介绍的演示实验是一贮有细沙的漏斗,悬挂在可以移动的平板上方,当沙斗振动时,板若沿摆的振动垂直方向移动,就可纪录出简谐振动图线。这个演示实     

砂摆的制作与运用

利用砂摆演示质点振动的位移随时间而变化的关系,具有显明的直观性和强烈的说服力。通过演示,学生很易理解简谐振动的图线是位移过程在时间上的展开,并明确地看出这样作成的振动图线是一种正弦曲线。我们过去演示用的砂摆(见图)基本上和高中课本第二册第14页图5相同,运用的效果很好。兹介绍实际制作时的注意点如下: (1)支架与底座均用木制。底座有槽,薄木板嵌在槽中拉动,可以保证“零线”在摆的平衡位置的正下方通过。     

高等教育自学考试物理专业试用力学课程考试大纲(草案)

(接上期) (七)固体的弹性 应力和应变. 拉伸和压缩形变、胡克定律、杨氏模量、形变势能、 切变、切变模量. *弯曲和扭转.说明: (1)正确理解应力和应变概念. (2)掌握伸缩形变和切变这两种基本形变及其规律——胡克定律.对杨氏模量、切变模量、泊松比等弹性模量有一般了解. (3)结合伸缩形变熟悉形变势能. (4)弯曲和扭转形变不作为基本要求. (八)振动 简谐振动系统的动力学特征.运动微分方程. 简谐振动的运动学方程.振幅、周期和频率、位相和初位相.简谐振动的振幅矢量图。 简谐振动的能量. 简谐振动的合成、拍、互相垂直的两个振动的合成. *振…     

用气垫导轨演示弹簧振子的简谐振动的方法

用现在中学配备的J2125型、J2125—1型和J2125—2型气垫导轨,来演示弹簧振子的简谐振动规律和验证其周期公式,均能获得较好的效果。兹将实验方法介绍于下,供参考. 一、演示弹簧振子的简谐振动首先把导轨调成水平,将一个滑块放在导轨的中部,在滑块的两端各挂上一个弹簧,弹簧的另一端分别固定在导轨的两端,见图1(甲).     

振动综合演示仪的设计与制作

我们设计制作了一种振动综合演示仪 ,不仅可以用它演示简谐振动、拍现象 ,还可以用来演示李萨如图形 ,并介绍了此仪器的结构和原理。     

初相确定浅谈

在理论力学和普通物理学习题中,有一类求解谐振动方程的题目。所谓求解振动方程,是要将决定振动的三个特征量振幅A、角频率　、初相　求出具体的数值来。其中求A和较易,而如何正确地确定初相　显得较难。经研究,一般求初相　的方法我认为可分为分析法、分析几何综合法、几何法三种。下面就逐一论述介绍。 (一)分析法:根据谐振动方程的余弦表达式不难得到解析式:共中　为初相;v0为初速度;x0为初位移;为角频率。原则上,根据(1)式可决定振动初相。但是,一般说来,在0与2之间的角度中,有两个值的正切函数相同,即由 (1)式可以得出两个　值,而共中…     

一种演示RLC电路相频特性的物理实验仪

介绍一种利用两个简谐振动的合成原理来演示RLC电路相频特性的物理实验仪．     

三个简谐振动合成的拍现象和实验仪

在三个简谐振动合成的拍现象进行理论分析基础上,提出了一种能够准确演示三个简谐振动拍现象的实验仪器,对进行的演示和计算机仿真比较,所给结果正确,并比传统演示手段更加直观,演示内容更加丰富.     

一种利萨如图形的演示方法

普通物理学机械振动部分,在讲述两个相互垂直的简谐振动的合成时,大多采用示波器演示利萨如图形。因受示波器屏幕的限制,图象较小.为了适应教学演示的需要,我们的做法如下: 一、装置简图及原理 如图一所示,①激光器;②喇叭;③平面反射镜;④音频信号发生器. 如图一所示,平面反射镜一端固定在喇叭的边缘,另一端粘合在喇叭的纸盆上,当激光束射到镜面M1上时,由于喇叭纸盒带动镜面振动,这样不停地改变着入射光线的入射角,于是反射光线的方向也随着改变,在水平方向扫出一条光带.当反射光线射到镜面M2,上时,因两镜面相互垂直,且两喇叭的口径平面互…     

关于李萨如图形的一点讨论

当一个质点同时参与相互垂直的两个简谐振动时,一般说来合成振动十分复杂,且轨迹是不稳定的。但是当二分振动的频率 (或周期)成整数比时,共合振动才是一稳定的、有规则的李萨如图形。当两个振动的频率比是 1: 1,即 的,情况比较简单,用消元法可直接得到轨迹方程:从上述方程分析知道,轨迹只是的函数。 确定,李萨如图形是唯一的,与 1(或 2)无关。如 ,有这说明无论 或 2取何值,只要面轨迹就是正椭圆。图(1)中给出了频率比为1:1, 为几个不同值时的李萨如图(1)。 当两相互垂直振动的频率为其它整数比时,用消元法很难得到简单的轨迹方程,所以一般教…     

气垫弹簧振子简谐振动正弦曲线合成演绘仪

针对传统简谐振动图像演示仪存在的不足,气垫弹簧振子简谐振动正弦曲线合成演绘仪利用气垫导轨,在弹簧振子上安装一强激光器,在气垫导轨的前端安放一热转印卷纸的走纸机构,当弹簧振子在气垫导轨上作简谐振动时激光器跟随振子一起运动,强激光打在匀速向上运动的卷纸上,两运动一合成得到简谐振动正弦曲线图像。仪器结构简单,操作方便,学生能很好理解简谐振动曲线的形成过程,演示效果好。     

磁单摆的系列振动演示实验

磁单摆的系列振动演示实验复旦大学物理系刘贵兴，童培雄单摆振动与弹簧振子的振动一样，都是属于典型的简谐振动．以往演示单摆振动的实验内容较少．为了弥补这方面的不足，本文介绍用一只由铝镍钻制成的强磁性的圆柱形磁钢作为普通单摆的摆锤（我们称其为磁单摆，以下简...