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单摆振动图象演示仪是用来演示单摆的简谐振动图象的,由它可以比较明显的看出单摆的简谐振动曲线及振动的规律(周期、频率、振幅等),因此它作为单摆振动讲解过程中,对学生直观印象的建立是十分必要的。过去使用的单摆振动图象演示仪主要有以下几种形式:1、沙摆;2、利用单摆小球尖端放电的方法;3、用摆锤下边带毛笔的方法;4、在摆球下面放上磁性小黑板的方法;5、用气球或针管喷水的方法等。下面我们首先将这几种常用的演示仪器的优缺点作一分析比较。 相似文献
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《实验室研究与探索》2013,(11):65-68
自由振动的单摆在大角度摆动时,动力学方程是非线性的,非线性系统复杂行为的一种重要研究方法就是数值计算法。通过理论分析,得到无阻尼、有阻尼、及弹簧单摆大角度振动的动力学方程。利用Matlab软件,观察弹簧单摆的振动现象,求出弹簧单摆非线性微分方程的数值解,展现大角度自由振动单摆周期与角振幅的关系曲线、大角度自由振动和阻尼振动的单摆的相轨迹。对不同条件单摆进行数值模拟,从而直观地研究了不同条件单摆的运动。结果表明,Matlab软件在振动问题中的应用,不仅实现了数值计算高效快捷、绘制图像形象直观,而且弥补了实验的不足,为计算机辅助物理教学提供了一个较好的软件。 相似文献
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以均匀电场中无阻力作用的单摆作为物理模型。从单摆运动方程出发,首先我们用mathematica软件数值求解给出了小角度下单摆振动图像;其次数值研究了单摆振动周期与电场强度变化的关系。结果表明,在小角度下数值周期和公式周期非常一致,表明了数值方法的有效性、可靠性和一致性。 相似文献
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单摆与正弦波都是中学物理中的重要实验,用盛装细砂的漏斗作单摆,用电机作动力源,通过摩擦驱动玻璃板做匀速运动,并通过改变运动速度,在玻璃板上得到不同波长的细砂的正弦波纹。本综合演示仪演示效果显著,集单摆、摩擦、电路和电机驱动等多种物理知识于一身,是一款很有价值的探究性物理演示仪器。 相似文献
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正一、归纳高中物理课本中出现的物理图像有以下几类图像1.运动学中的图像:如:x-t图、v-t图、振动图像x-t图以及波动图像y-x图等。2.电磁学中图像:如:交变电流e-t、u-t、i-t图像等;电磁振荡i-t、q-t图像等3.实验中的图像:如:探究牛顿第二定律时a-F图像、a-m图像;用"伏安法"测电阻I-U图像;测电源电动势和内电阻U-I图;用单摆测重力加速度T-L图等。 相似文献
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描绘单摆的振动图像有很多方法 .应该说这些方法各有千秋 .这里给大家介绍一种利用鼠标来测绘单摆的振动图像的方法 ,希望能起到抛砖引玉的作用 .这套装置由三部分组成 ,分别为振动部分、采集数据部图 1分、软件部分 ,现一一进行介绍 .1 振动部分如图 1所示 ,利用铁架台、摆球、细绳构成了双线摆 .描画振动图像的数据就来自来回运动的摆球 .为了使振动能持续较长时间 ,摆球的质量应较大 ,为了使摆球能看作质点 ,摆球的体积要较小 ,因此摆球的密度应较大 .2 采集数据部分这是本装置的核心部分 .如图 2所示 .它由一块木板、两个滑轮、一根细… 相似文献
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"机械振动与机械波"是历年高考的必考内容,其中命题频率最高的知识点是波的图像和振动图像,以及波长、波速和频率关系,其次是单摆周期.题型多以选择题等形式出现.试题信息容量大,综合性强,一道题往往考查多个概念和规律,特别是通过波的图像综合考查对波的理解能力、推理能力和空间想象能力. 相似文献
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在山东大学出版社出版的山东省五年制师范学校统编教材(试用本)《物理学》第一册第175页有一个单摆受迫振动演示仪(图10-7)．在实际教学中，这个装置演示效果具有局限性，它不能清楚地演示稳定受迫振动的频率与驱动力的频率之间的关系．但如果采用如下装置，则不仅能够清楚地演示单摆作稳定受迫振动的频率与驱动力的频率之间的相等关系，还可以演示单摆的共振、测算出单摆共振的条件． 相似文献
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《中学生数理化(高中版)》2016,(12)
<正>关于单摆模型,需要我们掌握以下四个基本性质。1.等时性:单摆的小角度摆动时可视为简谐运动,完成每次全振动所用的时间相等,即为单摆的周期。单摆的周期只与摆长和当地的重力加速度有关,与摆球的质量和振幅无关。2.周期性:单摆的振动是具有周期性的。振动过程中,振动的位移、速度、动量、动能、回复力都随时间周期性变化。因此,在分析具体问题时,必须考虑到由于单摆运动的重复性造成的多解性。 相似文献
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本文介绍用两个单摆作比较实验来研究单摆的振动周期。一、取两单摆,摆长相等 (摆长100厘米)。摆球质量不等。让两摆球偏离平衡位置,使它们的偏角相等。同时开始振动后,可观察到它们总是同步振动。于是可以得出结论,单摆的振动周期与摆球质量无关。二、两摆以不同的偏角开始振动,也可观察到两摆总是同步振动。说明单摆的周期与振幅无关。三、改变摆长,一个摆长还是100厘米,另一个摆长取50厘 相似文献
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直接从单摆的运动微分方程出发,应用Matlab软件,求出了线性单摆阻尼振动的解析解和非线性单摆无阻尼振动、阻尼振动的数值解;画出了单摆的振动曲线和相图. 相似文献
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《实验室研究与探索》2015,(1):113-117
本文运用求常微方程数值解的四阶龙格-库塔方法,确定了描述单摆运动的非线性微分方程数值解的龙格-库塔公式;用Excel的迭代计算和循环迭代功能确定了数值解,求出单摆在各个时刻的速度和位置;巧用绘制图像和实现动画功能"数"、"形"及"动"连贯形象直观地演示了单摆运动的动态模拟仿真;实现交互性,建立了不同参数情况下研究单摆运动和模拟的平台,得出了单摆无阻尼、有阻尼、摆角为任何角度值时,速度和位置的数值解,速度和位置的曲线和相应的相图;结果显示,Excel在单摆运动分析中的应用,不仅实现数值计算、绘制图像和动画演示,而且弥补实际实验的不足,为物理理论和实验的计算机辅助教学提供了一种简单、直观、高效的方法。 相似文献
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非线性单摆运动的计算机仿真 总被引：1，自引：0，他引：1
利用Fortran语言编程,结合Oringin绘图软件,研究了大角度单摆的非线性振动,对无阻尼无驱动、有阻尼无驱动和有阻尼有驱动三种情况下单摆的运动进行了计算机数值仿真,画出了振动曲线和相图,作出了单摆周期随参数的变化曲线,并在特定参量条件下分析了振动过程的混沌特征。 相似文献
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