对”研究摆的共振”实验的改进

               湖南醴陵市第四中学----陈波

现行人教版高中<<物理>>第二册(必修加选修)第九章”受迫振动  共振”这一节设置了一个摆的共振实验,这个实验定性的验证了共振的条件,并由此得出了共振曲线.笔者在教学中对这个实验作了改进,取得了较好的教学效果.现介绍如下:

一.实验装置.

 如图1所示,在一根张紧的绳上挂上两个摆P,Q,其中P摆采用两根较长的细线作摆线,并在摆线上打几个小活结,

便于改变其摆长;Q摆采用质量很小的摆球,

并设置其摆长为1m.在右边的支撑杆上装

上一个弧尺.

二.实验过程

 1.利用单摆的周期公式计算出摆长为1m的单摆做简谐运动的周期,并求出频率f’;

 2.拉动P摆使其与竖直方向成一个很小的偏角后释放,P摆通过张紧的绳给Q摆提供驱动力,使Q摆做受迫振动;利用单摆的周期公式计算出P摆的振动周期,求出频率f1 ,并从弧尺上读出Q摆的振幅A1;

 3.减小P摆的摆长,重复上述操作,算出对应的频率f2,f3,f4,f5;从弧尺上读出Q摆的对应振幅A2,A3,A4,A5;

 4.以驱动力的频率为横轴,以受迫振动的振幅为纵轴建立坐标系,根据数据描点作图,得出共振曲线.

三.实验效果

  通过这样改进和近似的处理,定性的验证性实验变成了定量的探究性实验,并能顺畅的得出了共振曲线,符合学生的认知规律.