一个妙趣横生的共振演示实验的设计，本文主要内容关键词为：妙趣横生论文,演示论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
众所周知，现行高中物理课本中采用的演示共振的实验装置虽然简单，但不太好做，而且实验效果不太理想。我们在教学实践中设计制作了一个新的共振演示实验，不仅器材简单，效果明显，更为重要的是，它有助于激发学生的学习兴趣，引导学生品味物理实验的魅力，从而达到培养学生实验能力的目的。
实验装置如图1。在一根细线下悬挂一个弹簧， 弹簧下挂一个钩码。在钩码上添加合适的螺丝后，这一个共振摆就制作成功了。演示时，先使钩码接触地面，然后在垂直方向上向上拉动细线，使钩码离开地面。当线长合适时，一个有趣的现象出现了。钩码与弹簧先在竖直方向上振动4次，但是它的振幅很快变小，然后停下来； 接着开始左右来回摆动4次；随后又上下振动……。 其能量在上下振动和左右摆动之间转换，直至全部消耗殆尽。
原因何在呢？
原来，这个弹簧摆既可以看作是一个弹簧振子，又可以看作是一个单摆。当振子和弹簧的质量、弹簧的劲度系数及细线的长度选择合适时，就使得弹簧振子和单摆的频率相同。一旦一种振动开始，能量即通过弹簧的张力从这种振动转换为另外一种振动，即发生了共振。
最后，我们给出实验设计数据。
弹簧的劲度系数k＝1.72N/m；
弹簧的原长l[,0]＝5.5cm；
弹簧的质量m＝7.9g；
细线的长度l＝116cm；
钩码的长度L＝11.7cm；
钩码螺丝的质量M＝62.5g；
振动周期T＝2.61s。
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