演示共振现象的几种实验方法

共振现象是自然界中极为普遍的现象.在机械振动中,当策动力的频率与系统的固有频率一致时,受迫振动的振幅达到极大值.这种现象称之为共振.做好共振演示实验特别重要,笔者根据教学实际总结了一些演示方法,实验的可见度不同,供同行们参考.一、应声法沈括在《梦溪笔谈》中精心设计了一个声学共振实验.他剪了一个纸人,把它固定在一根弦上,弹动和该弦频率成简单整数比的弦时,它就振动使纸人跳跃,而弹其他弦时,纸人则不动.沈括把这种现象叫做"应声".用这种方法演示共振是沈括的首创.在西方,直到15世纪,意大利人才开始做共振实验.至今,在某些国家和地区的中学物理课堂上,教师还使用这种方法给学生做关于共振现象的演示实验,十分形象生动,能激发学生学习物理的强烈兴趣.     

加速度共振现象及其特征

在受迫振动中，振动加速度达到最大值时的共振现象，称为“加速度共振”，其共振条件为Ω=ω^2/√ω^2-2β^2,振幅比通常的位移共振的振幅小，初位相比通常的位移共振的初位相大，其共振特征明显，物理意义明确。     

受迫振动的共振现象

对力学中遇到的受迫振动的各类共振现象进行了具体分析和深入讨论 ,给出了相应的共振频率 ,指出了其结论可移植到对应的系统中去     

共振演示仪器的改进

新型的共振演示仪器是利用电流计的表头通以正负对称周期性电源,使得表头线圈受到力方向随之改变,指针就左右摆动,带动挂在指针上的单摆摆动,利用数码管可以直观地显示驱动力周期和单摆周期。通过改变驱动力的周期,从振幅刻度盘上可以直观地看出该驱动力下的振幅。所以该装置可以直接测量驱动力的周期与单摆的振幅一一对应关系,从而能定量的探究受迫振动的振幅与频率的关系。     

闲话共振

系统在受外界作用做受迫振动时,若外界驱动力的频率接近于系统的固有频率,则受迫振动的振幅增大,这就是共振．也可以说,共振就是两个振动频率相同的物体,当一个发生振动时使另一个物体随之振动的现象．     

受迫振动的共振现象

对力学中遇到的受迫振动的各类共振现象进行了具体分析和深入讨论给出了相应的共振频率,指出了其结论可移植受到对应的系统中去。     

受迫振动与共振实验演示装置的创新设计

1引言受迫振动、共振现象在生产生活中经常会见到,在中学物理教学中,受迫振动与共振演示实验是疑难实验之一.新教材人教版物理选修3-4中采用了电动机带动双弹簧振子的装置.相关文献研究表明:该实验装置保证了驱动力的周期性和力度的均匀性,有效地缩短了暂态过     

教室里的共振现象——危害及对策

本文介绍了共振现象及影响共振振幅的因素,列举了历史上有名的共振危害事例,指出如何防止教室里的共振现象伤害学生。     

受迫振动与共振现象的计算机自动控制与测量

在分析音叉受迫振动和共振现象的基础上,利用计算机自动控制与实时测量研究了不同阻尼下音叉的幅频特性和音叉双臂质量与共振频率的关系,测量结果表明振动系统受到阻尼越大,共振时能达到的最大振幅越小,幅频特性曲线的Q值越小,相应的曲线越平缓,音叉双臂质量与其共振频率变化的线性关系较好.     

共振曲线的动态演示与测绘

1　引言共振曲线是受迫振动的振幅Ａ与驱动力频率ｆ的关系曲线。在教学中 ,我们用共振摆演示的则是同一驱动力频率下 ,固有频率不同的几个摆球振幅不同的现象 ,需经推理后间接得出共振曲线。学生往往将两者相混 ,产生错误理解。为此 ,笔者设计一简易装置 ,用改变双线摆摆长的方法改变驱动力频率ｆ,用平面镜成像示数法读出受迫振动球的振幅Ａ ,可以直接演示Ａ随ｆ变化的动态关系 ;定量地测绘出共振曲线。原理清楚 ,操作简便 ,有利于学生对共振曲线物理过程和物理意义的理解。2　装置与制作如图 1所示。铁架台Ａ ,细木条横梁Ｂ ,受迫振动球…     

一种结合phyphox的共振现象演示装置的设计与实验

针对现有共振现象演示装置的功能缺陷、设计不足等问题,利用直线往复电机、直线组合导轨等部件创新设计了共振现象演示装置.借助手机phyphox软件测定直线往复电机工作频率,观察振子在不同驱动频率条件下的振动状态,探究共振现象产生的条件.     

谈谈高中物理中的“共振”现象

共振,是一个独特的物理现象．人教版高中物理选修3-4第11章“机械振动”的“外力作用下的振动”是这样描述共振的：当系统做受迫振动时,如果驱动力的频率等于系统的固有频率,系统的振幅最大,这种现象叫做共振．我们常规意义上的共振主要指机械共振．物理里的共振可以延伸出去,在声学中称为“共鸣”,指的是物体因共振而发声的现象;在电学中,收音机通过天线频率调至和电台电波信号相同频率来引起共振的现象,称为“电谐振”;红外线具有的显著热效应以及原子核外电子对光子的吸收过程,也皆与共振有关．     

正确认识受迫振动的频率及共振条件

最近 ,笔者对新、旧教材进行对比分析时 ,发现了一处新、旧教材中变动比较大的地方 ,那就是对“受迫振动的频率及共振条件”的叙述 ,而这种变动使新教材的叙述比旧教材的叙述更加准确 ,更加具有科学性 ,笔者见解如下 :一、新旧教材对“受迫振动的频率及共振条件”的叙述原高级中学《物理》(必修 )第一册中第 1 39面对受迫振动的频率是这样叙述的 :“物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率 ,而跟物体的固有频率无关”.在 1 4 0面对共振条件是这样叙述的 :“在受迫振动中 ,驱动力的频率跟物体的固有频率相等的时候 ,振幅最大 ,这种现象叫做共…     

演示受迫振动特点的一个小实验

教学实践表明，以往学生在学习“受迫振动共振”时，对于物体做受迫振动时振动周期（频率）等于驱动力的周期（频率）很难理解．[第一段]     

谈谈"共振"的定义

1引言不同版本的物理教材中对“共振”下的定义差异很大.高中物理旧教材[1]是这样下的定义:“当驱动力的频率跟物体的固有频率相等的时候,受迫振动的振幅最大,这种现象叫共振”.而新教材[2]则定义为:“驱动力的频率接近物体的固有频率时,受迫振动的振幅增大,这种现象叫共振”.两种定义的差异是明显的,前者意味着“共振”是振幅最大的状态,后者则认为“共振”是振幅增大的过程.究竟应该怎样定义“共振”?2探讨设质量为m、固有角频率为ω0的振动系统在驱动力f=Fcosωt的作用下作已经稳定的受迫振动,假定运动中所受的阻力fz=-γv,γ为阻力系数…     

共振现象实验演示方法的探讨

从实际出发,考虑到简便性、可观性、可操作性,介绍、总结了共振现象实验演示的几种方法,旨在根据实际情况寻求简单、易行、便于观察比较的演示方法,以便教者参考.     

对“共振”定义的建议

不同版本的高中物理教材对“共振”的定义存在着差异．人教版高中《物理》第一册(必修)旧教材中“共振”的定义为“在受迫振动中，驱动力的频率跟物体的固有频率相等时，振幅最大，这种现象叫做共振”．而现行教材中的定义为“驱动力的频率接近物体的固有频率时。受迫振动的振幅增大．这种现象叫做共振”．     

共振定义的科学性探讨

共振是物体在做受迫振动时所发生的一种特殊现象.关于共振的定义,主要有四种版本:版本一,人教版《物理》第二册(2002版)如下描述:当驱动力的频率接近物体的固有频率时,受迫振动的振幅增大,这种现象叫做共振;版本二,人教版《物理》选修3-4     

一个简单的单摆受迫振动演示仪

在山东大学出版社出版的山东省五年制师范学校统编教材(试用本)《物理学》第一册第175页有一个单摆受迫振动演示仪(图10-7)．在实际教学中，这个装置演示效果具有局限性，它不能清楚地演示稳定受迫振动的频率与驱动力的频率之间的关系．但如果采用如下装置，则不仅能够清楚地演示单摆作稳定受迫振动的频率与驱动力的频率之间的相等关系，还可以演示单摆的共振、测算出单摆共振的条件．     

反共振现象及其应用

对于两个自由度的强迫振动,当激振力的频率为某一值时,会出现一个振动静止的反共振现象。这种反共振现象可以避免机器及结构物共振动的发生。