一、名称
横波演示仪
二、制作者
熊超、唐智强
三、指导教师
代珍兵
四、原理
由上述分析,在某一时刻,此时呈现的波形是一个完整的机械波波形;由于 圆盘具有对称性,当转动一定角度时,每一个圆盘都会以相同的角度旋转,即圆 盘之间的相对位置并不发生变化,原来的偏心轮 1 旋转后可以变为偏心轮 2,而相应的偏心轮 13 则变为下一个波形的偏心轮1′ ,如此往复,故在摇动过程中,始终保持正弦波的形状,且能够看见波形的传递。而且传递的方向与手摇动摇杆的方向有关。
五、功能
(1) 观察波峰波谷,在任意旋转状态下,停止摇动摇杆,可以明显的观察到 波形的波峰与波谷,并帮助学生认识波峰波谷与波长之间的关系。
(2) 研究单质点的振动情况,小球(质点)设计时,采用不同颜色区分,辨识度高,在找准一个目标小球研究时,可以研究一个小球做一次完整的 振动所需要的时间即周期,以及快速转动时,帮助学生认识其频率快, 小球(质点)一个完整振动的时间长短。
(3) 研究两质点之间的振动的差异性,由于小球之间的辨识度较高,其一旁 可以观察到不同偏心轮,可以定量观察到两质点之间的相位差。
(4) 观察波形传播与质点振动之间情况,在波向一个方向传播过程中,每一 个质点都在其平衡位置振动,并没有向前运动。
(5) 研究波的不同传播方向时,同一个质点的振动情况,顺时针逆时针摇动 时,波的传播方向不一样,同一个质点的两次振动情况也不一样。
六、使用方法
该教具配有下方的旋转底座,可以在演示时,沿桌面旋转180°,在演示过程中,不仅可以展示小球(质点)的振动情况,也可以后展示 其下方的偏心轮组的旋转情况。 首先将下方的旋转底座放置于水平桌面之上,再将仪器放置于旋转底座之上, 保证在摇动过程中,仪器不会上下晃动。 在使用过程中,可以选择顺时针或者逆时针转动,顺时针或逆时针转动摇杆, 可持续观察不同位置的小球在平衡位置的振动情况,并且判断出不同的传播方向, 目标小球的运动情况。
注意事项; 在放置仪器时,一定要选择相对于水平的桌面,以及在摇动过程中,不能在 摇杆上加向上或者向下的力,尽可能只是让其选择,防止损坏摇杆或者使偏心轮 与限位支架之间滑脱。
编辑:代珍兵