[实用新型]一种物理实验演示仪

说明书

本实用新型涉及一种物理实验演示仪，包括底座（2），在底座（2）上方的一端固定连接有竖直设置的支架（3），在底座（2）上方的另一端固定连接有竖直设置的弹簧（10），在支架（3）和弹簧（10）的上方固定连接有振动杆（4），在所述振动杆（4）的中间位置上方固定连接有多根竖直设置的振子（5），在所述振动杆（4）的与弹簧（10）相对应的一端上方设有电机架（7），在所述电机架（7）的一侧固定电机（6），另一侧固定偏心轮（8），所述偏心轮（8）通过偏心轴（9）与电机（6）连接。本实用新型的装置结构简单，使用操作方便，而且通过本实用新型的装置能够很准确的演示共振现象，学生容易理解，学生自己操作起来能够保证实验的重复性。

技术领域

本实用新型属于教学用具技术领域，尤其涉及一种物理实验演示仪。

背景技术

对应于物理学分为理论物理和实验物理，物理学中理论和实验都是必不可缺的组成部分。实验物理是相对于理论物理而言，理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等，几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。而实验物理主要是从实验上来探索物质世界和自然规律。

共振实验是高中的物理实验之一，目前的用于演示共振实验的演示装置比较简陋，而且不能很准确的演示共振现象，导致学生很难理解，而且学生自己操作起来也很难保证重复性。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种物理实验演示仪。本实用新型的装置结构简单，使用操作方便，而且通过本实用新型的装置能够很准确的演示共振现象，学生容易理解，学生自己操作起来能够保证实验的重复性。

本实用新型是通过如下技术方案实现的，本实用新型一方面提供一种物理实验演示仪，包括底座，在底座上方的一端固定连接有竖直设置的支架，在底座上方的另一端固定连接有竖直设置的弹簧，在支架和弹簧的上方固定连接有振动杆，在所述振动杆的中间位置上方固定连接有多根竖直设置的振子，在所述振动杆的与弹簧相对应的一端上方设有电机架，在所述电机架的一侧固定电机，另一侧固定偏心轮，所述偏心轮通过偏心轴与电机连接。

优选的，在所述振动杆的中间位置上方固定连接有多根竖直设置的且截面相同的振子。优选的，所述振子为弹簧片。

优选的，在所述振动杆的中间位置上方固定连接有多根竖直设置的且高度不同的振子。

优选的，在所述振动杆的中间位置上方自左至右固定连接有多根竖直设置的且高度依次增加的振子。

优选的，在所述振动杆的中间位置上方固定连接有多根竖直设置的且两端高、中间低呈对称分布的振子。

优选的，在所述底座的底部设有两个对称设置的底脚。

利用高度不同的弹性刚片在周期性外力的作用下做强迫振动，当弹性片的固有频率与强迫外力频率相同时产生共振现象。调节频率，观察在弹性片中形成的驻波。

一个振动系统，如果没有能量的不断补充，振动最终会停下来。因此，为了获得稳定的振动，通常对系统加一个周期性的外力，称为策动力。在周期性的策动力作用下的振动为受迫振动。理论计算表明，受迫振动在稳定后的振动频率与策动力的频率相同。振幅与策动力的频率有关系。策动力的频率公式

（1）

式中为系统固有频率，为阻尼系数。当策动力的频率满足式（1）时，则系统振幅达到最大，称为共振。

一般因为阻力很小，所以共振的条件可以近似写为：

即当策动力的频率与固有频率相同时发生共振现象。