[实用新型]一种绘制简谐运动、阻尼振动和受迫振动图像的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物理实验装置，尤其是一种绘制简谐运动、阻尼振动和受迫振动图像的实验装置。 

背景技术

简谐运动是高中物理学习中很重要的一类运动，简谐运动的图像又是认识和学习简谐运动的第一步和关键所在。高中课本中提供的用数码相机和计算机绘制简谐运动的图像的方法操作不便，其它方法要么是难以实现，要么是误差过大，都不适合在课堂中做演示实验。目前，在简谐运动中，模型弹簧振子最为经典，然而，目前缺少一种绘制简谐运动图像的实验，十分方便的实现绘制弹簧振子的简谐运动的图像。 

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供一种绘制简谐运动、阻尼振动和受迫振动图像的实验装置，结构简单，使用方便，不仅能够绘制弹簧振子简谐运动的图像，并能够结合电磁感应规律绘制出弹簧振子做阻尼振动的图像和应用磁铁之间的作用力绘制出受迫振动的图像。 

为实现上述目的，本实用新型提供的一种绘制弹簧振子机械振动图像的实验装置，包括玻璃板底座、振动滑轨、振动装置、打点装置和卷纸装置；所述的振动滑轨安装在玻璃底座上，所述的振动滑轨包括两个安装在所述的玻璃板底座上的竖直玻璃板及安装在两个竖直玻璃板上面的横向玻璃板；所述的振动装置安装在所述的横向玻璃板上，且所述的振动装置包括弹簧、弹簧挂钩、振子和振动挡片；所述的打点装置安装在所述振动滑轨的后面，且所述的打点装置包括打点计时器、放电针和粉墨粉纸；所述的卷纸装置安装在包括调速开关、减速电机、卷纸轴、铁桶、卷纸固定轴和卷纸轴固定螺母； 

进一步，为了实现该装置具有阻尼实验的功能，该装置还包括阻尼装置包括螺线圈、直流电源、开关和缠绕小线圈，其中所述的螺线圈、直流电源和开关组成回路安装在所述的玻璃板底座上，且螺线圈位于所述的两个竖直玻璃板的中间，缠绕小线圈挂在振子的下面。

进一步，为了实现该装置同时具有受迫振动实验的功能，该装置还包括阻尼装置，其中所述的受迫装置包括螺线圈、直流电源、开关和磁铁棒，其中所述的螺线圈、直流电源和开关组成回路安装在所述的玻璃板底座上，且螺线圈位于所述的两个竖直玻璃板的中间，磁铁棒挂在振子的下面。 

进一步，所述的振动滑轨的两个竖直玻璃板之间的距离必须保证能够使振子能上下做理想振动。 

进一步，所述的振子选择为砝码。 

进一步，所述的打点计时器输出的一端与所述的振动装置的弹簧挂钩相连，另一端与所述的墨粉纸相连。 

进一步，所述的卷纸装置的调速开关与减速电机相连，卷纸轴与减速电机输出端相连，所述的铁桶可拆卸的安装在卷纸轴上，用于卷纸和取下打好的纸，所述的卷纸固定轴用于放置卷纸，铁桶上端设置一小孔，用于安装卷纸轴固定螺母，利用卷纸轴固定螺母来固定卷纸轴。 

进一步，所述的减速电机选择为24V直流电机。 

进一步，为了方便调节弹簧振子的高度，所述的振动装置的弹簧挂钩的上端还设有高低调节的螺丝。 

本实用新型的有益效果是：结构简单，现象直观，不仅可以方便的绘制出弹簧振子的简谐运动的图像，还可以用于阻尼振动和受迫振动图像绘制。本实用新型利用学生熟悉的电火花打点计时器设计的用于绘制弹簧振子机械振动图像的装置可以快捷有效地绘制出简谐运动的图像，并在此基础上结合电磁感应规律绘制出弹簧振子做阻尼振动的图像和应用磁铁之间的作用力绘制出受迫振动的图像，便于老师通过现场演示、学生亲自实验，使学生记忆深刻，理解透彻。 

附图说明

图1是本实用新型的主视图； 

图2是本实用新型的侧视图；

图中：1、弹簧挂钩，2、卷纸轴固定螺母，3、振动挡片，4、振子，5、减速电机，6、调速开关，7、玻璃板底座，8、螺丝，9、弹簧，10、卷纸固定轴，11、金属板，12、竖直玻璃板，13、铁桶，14、粉墨纸，15、直流电源，16、开关16，17、螺线圈，18、横向玻璃板，19、卷纸轴。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。