[发明专利]共振与驻波两用演示器

说明书

技术领域

本发明涉及物理学机械波动理论演示实验技术领域，尤其涉及一种共振与驻波两用演示器。

背景技术

在中学物理教学中，机械振动中的共振和绳波的驻波一直是重点和难点，在传统的实验中，驱动力的频率和幅度是不可调节的，使得实验演示过程中的现象不够理想，实验过程比较乏味，从而使实验展示受到限制。例如在以前做机械振动的共振实验时，是利用共振摆实验装置来演示，当两个白球的固有振动频率一致时，该两摆球之间产生共振现象，但是由于驱动力的频率和幅度不可调节，致使白球摆动不明显，无法根据现象准确的理解共振现象；在做软绳的驻波实验时，传统的方法是采用打点计数器组装一个驻波装置，来演示驻波现象，但是这个装置有两个缺点，第一.振动幅度比较小，产生的驻波不能远距离观察，第二.频率单一，只能观察50HZ的驻波现象，以上两个缺点导致实验者在观察实验现象时，无法准确、直观的观察，从而很难形象的理解驻波现象。

发明内容

本发明的目的在于解决以上问题，提供一种共振与驻波两用演示器，其能利用驱动力可调节的频率和幅度，形象的演示机械共振现象，以及在软绳上观察到不同数量的波腹和波节的驻波现象，加强实验者对实验的理解以及提高实验者的实验兴趣。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种共振与驻波两用演示器，包括发生器、机械振动片和驻波演示辅助装置，所述发生器包括正弦波信号发生器和机械振动发生器，所述正弦波信号发生器机壳上设置电源开关、频率调节旋钮和幅度调节旋钮，所述正弦波信号发生器还包括信号放大电路，所述信号放大电路输入端电性连接频率调节旋钮和幅度调节旋钮，所述信号放大电路输出端电性连接机械振动发生器，所述机械振动发生器包括其中心处设置的固定杆。

所述固定杆上设置有螺纹，且所述固定杆顶部设置两个用于支撑机械振动片或软绳的支撑螺母a。

所述机械振动片通过上下设置的两个支撑螺母a固定在固定杆的顶部，所述机械振动片包括相互垂直设置的振动片a、振动片b、振动片c和振动片d，且所述振动片a、振动片b、振动片c和振动片d的固有频率各不相同。

所述驻波演示辅助装置包括支架，所述支架上设置螺纹，且所述支架上部设置两个支撑螺母b,所述两个支撑螺母b之间设置用于支撑软绳的横杆，所述驻波演示辅助装置通过软绳与机械振动发生器连接。

所述驻波演示辅助装置包括软绳，所述软绳的一端连接固定杆，另一端设置钩码并连接在横杆上。

本发明的有益效果为：通过设置频率、幅度可调的正弦波信号发生器，可以使可更改的电信号连接到机械振动发生器上，从而产生不同的正弦机械振动，且依次通过机械振动发生器上设置的不同固定频率的振动片表现出来，以及在驻波演示辅助装置的软绳上观察到不同数量波腹和波节的驻波现象，对比现有技术，此装置能利用驱动力可调节的频率和幅度，形象的演示机械共振现象，以及在软绳上观察到不同数量的波腹和波节的驻波现象，加强实验者对实验的理解以及提高实验者的实验兴趣。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明所述的共振与驻波两用演示器的共振演示的示意图；

图2为本发明所述的共振与驻波两用演示器的驻波演示的示意图。

图中：

1、发生器；11、正弦波信号发生器；111、电源开关；112、频率调节旋钮；113、幅度调节旋钮；12、机械振动发生器；121、固定杆；122、支撑螺母a;2、机械振动片；21、振动片a；22、振动片b；23、振动片c；24、振动片d；3、驻波演示辅助装置；31、软绳；32、支架；33、横杆；34、支撑螺母b；35、钩码。

具体实施方式

如图1～2所示实施例中，本发明所述的共振与驻波两用演示器，包括发生器1、机械振动片2和驻波演示辅助装置3，发生器1包括正弦波信号发生器11和机械振动发生器12，正弦波信号发生器11机壳上设置电源开关111、频率调节旋钮112和幅度调节旋钮113，正弦波信号发生器11还包括信号放大电路，信号放大电路输入端电性连接频率调节旋钮112和幅度调节旋钮113，信号放大电路输出端电性连接机械振动发生器12，机械振动发生器12包括其中心处设置的固定杆121，固定杆121上设置有螺纹，且固定杆121顶部设置两个用于支撑机械振动片2或软绳31的支撑螺母a122。