5演示实验.doc

7: 双向翻转伽耳顿板 操作方法 ： 1 、翻转伽耳顿板，使红豆集中到一侧；关闭挡板，再翻转伽耳顿板使其到竖直位置 2 、 轻打开挡板，让红豆逐一落下，观察其下落位置的随机性； 3 、 全打开挡板，让大量红豆同时下落，观察最终的分布情况； 4 、 多次重复实验，比较每次红豆的分布情况。 注意事项 ： 每次要将伽耳顿板调整到竖直位置，并尽可能对称分布时再开始实验。 原理提示 ：　 　 演示大量偶然事件的统计规律和涨落现象。 单个随机事件的结果是无法预测的，如分子运动的速度和方向就是随机事件。描述随机事件只能用概率统计的方法，考察大量随机事件的统计规律性。伽耳顿板演示了大量粒子随机运动的统计规律和涨落现象。 单个红豆落入哪个槽中是随机的，大量红豆的分布却呈现出规律性。某一槽中红豆的数量反映了红豆落入其中的概率；与分子运动速率作类比，对应于处在某速率区间的分子数。重复实验时，特定槽中每次落入的红豆数量大致相同，但又有些许偏差，这就是统计涨落现象。 9 ：共振演示 操作方法 ： 1 、开机前，先将电压调节旋钮逆时针减小，预防开机后电压过大造成的过大振动。 2 、开机后，选择适当频率，将电压调节旋钮逐渐增大。 3 、适当调节频率与电压大小，观察信号源频率与台面上物体固有频率相接近时的共振现象。 注意事项： 信号源电压一定要从小到大调节，出现共振现象即可，电压切勿过大。 原理提示： ?? 振动系统在周期性外力的作用下所发生的振动称为受迫振动，这个周期性外力称为策动力。分析表明，当策动频率 时，受迫振动的位移振幅达到最大，称为位移共振。 阻尼越小，共振频率越接近固有频率 ，位移振幅就越大。 10: 弦驻波 操作方法 ： 1 、首先将信号源控制振幅电压输出调至最低，打开电源； 2 、适当增大电压至弦平稳振动，然后调节频率旋钮，直到出现弦驻波； 3 、多次改变频率，观察不同的弦驻波（注意波腹与波节数目）； 4 、将频率固定，调节另一端的滑轮手柄，改变弦线的松紧状态，也可以改变波腹与波节的数目。 注意事项 ： 实验中输出电压不要太高 , 每次变化不能太大。 原理提示 ： 驻波形成条件和影响驻波的因素 频率、振动方向及振幅都相同的两列简谐波，在同一直线上沿相反方向传播时叠加形成驻波。驻波中既没有相位的空间移动，也没有能量的定向传播，各点均在自己的平衡位置附近作简谐振动。振幅最大处为波腹，振幅为零处为波节。实验时，通常利用端面或端点的反射波与入射波叠加来形成驻波。在以上实验中，概括来说，在满足振动介质的长度等于入射波半波长的整数倍时，即可形成驻波。于是通过改变入射波长（频率），每种装置都可以实现多种形式的驻波 . 11: 弹簧纵驻波演示仪 操作方法 ： 1 、先将电压调节旋钮逆时针减小，打开电源，适当增大电压（电压不宜太高）使弹簧发生振动； 2 、缓慢调节频率，直到弹簧振动呈现明显的波节和波腹，即形成纵驻波，此时略增大电压，现象更为显著； 3 、改变频率，重复操作 2 ，再观察现象； 4 、结束实验，将频率和电压调至最低，关闭电源。 注意事项 ： 1 、仪器要放到有白墙作衬底的地方，以便于观察； 2 、电压一定要从小到大调节，出现驻波即可，电压切勿大，既影响效果又损坏仪器。 原理提示 ： 弹簧的振动在对应的固定端被反射，与入射振动叠加形成驻波 驻波原理同昆特管的原理提示 ?? ? 12: 昆特管 操作方法 ： 1. 将信号源电压输出调至最低，打开信号源； 2. 信号频率调至某一参考值附近，调节频率微调旋钮至管内形成驻波。此时能看到激起的片状水花（若现象不明显可适当增大电压值）； 3. 依次观察在各参考频率下管内出现驻波的情况； 4. 测量出某频率下驻波两相邻波腹的距离（半波长），以便根 据公式算出波速。 注意事项 ： 1. 改变频率之前先降低输出电压，调好频率后再增大电压，以免声音太大。 2. 注意提醒学生，声波是一种纵波，观察纵波的驻波现象。 3. 在出厂前，形成驻波的频率都经过测试标在仪器平板的表面，频率可根据标示值选择，也可在大约 180 赫兹、 280 赫兹、 360 赫兹、 420 赫兹左右选择。 4. 煤油倒入玻璃管量，按出厂前玻璃管立直时标出的高度即可 原理提示 ： 声波在煤油中传播，入射波和反射波叠加形成驻波，在驻波的波腹处，煤油被激起，形成浪花。在驻波中，波节点始终保持静止，波腹点的振幅为最大，其它各点以不同的振幅振动。所有波节点把介质划分为长 l ／ 2 的许多段，每段中各点振幅虽不同，但相位皆相同，而相邻段间的相位则相反。因此，驻波实际上就是分段振动现象，在驻波中没有振动状态和相位的传播，故称为驻波。 13