[实用新型]弹簧振子受迫振动记录式演示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物理教学用具，特别是一种弹簧振子受迫振动记录式演示装置。

背景技术

在物理教学中，当讲到共振现象时，为了让学生直观的理解振子受迫振动的振动波形的大小及其相应位置随着动力频率的变化规律，在大学物理教学中，要求有相应的物理演示实验，通过实验，了解当物体受迫振动时，物体的振动频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率没有关系。当驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅增大，这种现象称为“共振”。目前所用的受迫振动教学演示器，由钢球、弹簧、拐柄构成，钢球与弹簧固定连接组成一个弹簧振子，曲柄由电机带动。此种结构的实验装置，结构虽然简单，但驱动力的大小很难掌握，振动曲线不能用记录描述，因此，往往造成演示失败，实验结果不理想。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种不仅结构简单，而且能用记录正确描述振动曲线变化、驱动力便于准确调整的弹簧振子受迫振动记录式演示装置。

为达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：该弹簧振子受迫振动记录式演示装置，由钢球、弹簧、拐柄、微型电机构成，其特征在于钢球固定在弹簧的端部，组成弹簧振子，其弹簧的上端固定连接在滑杆上，滑杆装在套筒内，以保持滑杆垂直运动的方向不因拐柄摆动而偏歪，滑杆的上端通过转动节与拐柄的下端连接，拐柄的上端通过滑套套在微型电机的偏心轴上，微型电机固定在竖支撑框的横梁上，其特征在于在竖支撑框的左边框上设时钟，在竖支撑框的右边框上设被动转辊，记录纸的一端绕在时钟的钟筒上，另一端绕在被动转辊上，在弹簧的下端固定上记录笔，记录笔与记录纸接触。本实用新型还通过如下措施实施：所述的时钟可为一个低速电机，在低速电机的外侧设有钟筒，低速电机可设计为一分钟转12周，按照时钟钟筒的直径，可计算出记录纸走的速度，从而推算出单位时间内振动次数，并在记录纸上划出振动曲线与时间的关系图；在微型电机上还设转速调节器，从而调节微型电机的转速；所述的自记笔，由笔杆、笔头和墨水槽构成，其笔头为带齿的弧形板，当在弹簧振动中钢球发生偏转时，笔头的齿能始终有一个接触记录纸，在笔头的上板面上设有流水槽，流水槽的一端与墨水槽相连通，另一端伸至笔头的弧形板边沿。

本实用新型的有益效果在于：与目前在教学中常用的弹簧振子受迫振动演示装置相比，不仅结构简单，而且能够描写和记录振动变化曲线，并可根据曲线计算其实验结论，使教学更加直观，可提高教学效果，提高学生的思维能力。

附图说明

图1为本实用新型结构前视示意图。

图2为本实用新型记录笔俯视示意图。

具体实施方式

参照附图1、2制作本实用新型。该弹簧振子受迫振动记录式演示装置，由钢球1、弹簧2、拐柄3、微型电机4构成，其特征在于钢球1固定在弹簧2的端部，组成弹簧振子，其弹簧2的上端固定连接在滑杆5上，滑杆5装在套管16内，滑杆5的上端通过转动节6与拐柄3的下端连接，拐柄3的上端通过滑套7套在微型电机4的偏心轴8上，微型电机4固定在竖支撑框9的横梁10上，其特征在于在竖支撑框9的左边框上设时钟11，在竖支撑框9的右边框上设被动转辊12，记录纸13的一端绕在时钟11的钟筒上，另一端绕在被动转辊12上，在弹簧2的下端固定上记录笔14，记录笔14与记录纸13接触。所述的时钟11可为一个低速电机，在低速电机的外侧设有钟筒，低速电机可设计为一分钟转12周；在微型电机4上还设转速调节器15，从而调节微型电机4的转速；所述的自记笔14，由笔杆14a、笔头14b和墨水槽14c构成，其笔头14b为带齿的弧形板，当在弹簧振动中钢球1发生偏转时，笔头14b的齿能始终有一个接触记录纸13，在笔头14b的上板面上设有流水槽14d，流水槽14d的一端与墨水槽14c相连通，另一端伸至笔头14b的弧形板边沿。