談對(duì)“受迫振動(dòng)”演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的具體做法

潘秀英

摘 要：物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)是一個(gè)很關(guān)鍵的教學(xué)程序，在實(shí)驗(yàn)中可以將難以用語(yǔ)言說(shuō)清楚的問(wèn)題表述情楚，從而達(dá)到意想不到的效果，因此每一次實(shí)驗(yàn)都會(huì)給教學(xué)帶來(lái)理想的成效，重點(diǎn)探究“受迫振動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)操作。

關(guān)鍵詞：高中物理；受迫振動(dòng)；實(shí)驗(yàn)操作；方法研究

本實(shí)驗(yàn)是高中物理第一冊(cè)（必修）振動(dòng)的能量、阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)一節(jié)的演示實(shí)驗(yàn)。

一、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的目的

運(yùn)用物理學(xué)原理改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，能讓學(xué)生更直觀、更清晰地觀察實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的物理現(xiàn)象。根據(jù)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的物理現(xiàn)象，加深對(duì)物理學(xué)原理的理解，并從中學(xué)習(xí)對(duì)現(xiàn)象的觀察與歸納，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的素質(zhì)，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

二、對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)

1.對(duì)“勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手”的改進(jìn)。本著“學(xué)有所用”的原則，運(yùn)用物理學(xué)知識(shí)，把手動(dòng)改成電動(dòng)。選用直流電動(dòng)機(jī)（工作電壓1.5～4.5伏特）、橡皮條、定滑輪、干電池（2節(jié)）、滑動(dòng)變阻器（2安培、10歐姆）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)來(lái)取代手繞轉(zhuǎn)動(dòng)把手工作。

2.測(cè)動(dòng)力周期大小的改變可以用改變滑動(dòng)變阻器的阻值來(lái)

調(diào)節(jié)。由于滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)節(jié)范圍在0到10歐姆之間，不會(huì)對(duì)彈簧振子的振動(dòng)產(chǎn)生大的影響和破壞，能確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和完美性。

3.“彈簧振子”的制作的改進(jìn)。彈簧振子是最容易損壞的部件，不能維修，只有制作。它在選材上非常嚴(yán)格，選材不當(dāng)，彈簧就產(chǎn)生不了共振的效果，就解釋不了物理概念和現(xiàn)象，如何制作、怎樣制作，也是一個(gè)新的探索和研究。

（1）用一個(gè)直徑是8毫米的打孔器在其邊緣和中間部位用2毫米的鉆頭各打一個(gè)小孔。這兩個(gè)小孔用在制作彈簧時(shí)起固定兩端口的作用。

（2）將“二胡內(nèi)弦”的始端穿過(guò)打孔器一邊緣孔后固定，在打孔器上密密繞“二胡內(nèi)弦”大約20毫米長(zhǎng)度為止，再將“二胡內(nèi)弦”的另一端穿過(guò)另一孔固定，這樣以免繞制的彈簧松散。

（3）將繞好后的彈簧連同打孔器一起放在爐火或酒精燈上加

熱，在加熱的過(guò)程中，一定要保證鋼絲均勻加熱至鋼絲開(kāi)始發(fā)紅為止，立即將發(fā)紅的鋼絲放入機(jī)油或涼水中冷卻。

（4）把冷卻后的彈簧慢慢取下，用尖嘴鉗子將彈簧兩端各彎一個(gè)必須具有兩端口同心的鉤，以備實(shí)驗(yàn)用，一端用細(xì)線(xiàn)接在定滑輪軸的連桿上，另一端掛重物。

（5）重物的選取要適當(dāng)，重物的質(zhì)量大小也決定實(shí)驗(yàn)的成敗，是否能產(chǎn)生最佳的彈簧共振效果，其首選是一個(gè)質(zhì)量適量的鉛錘。

（6）在整個(gè)制作中，再做一個(gè)適合這個(gè)實(shí)驗(yàn)的木框，把整個(gè)裝置裝在木框中，這就是一個(gè)完整的“受迫振動(dòng)”演示器的制作過(guò)程。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)具有一定的科學(xué)性，運(yùn)用大量的物理知識(shí)點(diǎn)，主要有電動(dòng)機(jī)、動(dòng)滑輪、動(dòng)、阻力臂的運(yùn)用、彈簧的共振、滑動(dòng)變阻器的運(yùn)用、電源、開(kāi)關(guān)、電路設(shè)計(jì)和連接等。這就是利用科學(xué)儀器設(shè)備，人為地控制或模擬自然現(xiàn)象，使它以比較純粹和典型的形式表現(xiàn)出來(lái)，然后再通過(guò)觀察與測(cè)量去探索自然界客觀規(guī)律的過(guò)程。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析和對(duì)物理量的測(cè)量，使學(xué)生進(jìn)一步掌握物理學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本方法和技能，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

|編輯 郭曉云