谈对“受迫振动”演示实验改进的具体做法

潘秀英

摘 要：物理教学中实验是一个很关键的教学程序，在实验中可以将难以用语言说清楚的问题表述情楚，从而达到意想不到的效果，因此每一次实验都会给教学带来理想的成效，重点探究“受迫振动”实验的改进操作。

关键词：高中物理；受迫振动；实验操作；方法研究

本实验是高中物理第一册（必修）振动的能量、阻尼振动、受迫振动一节的演示实验。

一、改进实验的目的

运用物理学原理改进实验，能让学生更直观、更清晰地观察实验所产生的物理现象。根据实验产生的物理现象，加深对物理学原理的理解，并从中学习对现象的观察与归纳，培养学生进行科学实验的素质，提高学生分析问题、解决问题的能力。

二、对实验器材的改进

1.对“匀速转动把手”的改进。本着“学有所用”的原则，运用物理学知识，把手动改成电动。选用直流电动机（工作电压1.5～4.5伏特）、橡皮条、定滑轮、干电池（2节）、滑动变阻器（2安培、10欧姆）、开关、导线来取代手绕转动把手工作。

2.测动力周期大小的改变可以用改变滑动变阻器的阻值来

调节。由于滑动变阻器的阻值调节范围在0到10欧姆之间，不会对弹簧振子的振动产生大的影响和破坏，能确保实验的准确性和完美性。

3.“弹簧振子”的制作的改进。弹簧振子是最容易损坏的部件，不能维修，只有制作。它在选材上非常严格，选材不当，弹簧就产生不了共振的效果，就解释不了物理概念和现象，如何制作、怎样制作，也是一个新的探索和研究。

（1）用一个直径是8毫米的打孔器在其边缘和中间部位用2毫米的钻头各打一个小孔。这两个小孔用在制作弹簧时起固定两端口的作用。

（2）将“二胡内弦”的始端穿过打孔器一边缘孔后固定，在打孔器上密密绕“二胡内弦”大约20毫米长度为止，再将“二胡内弦”的另一端穿过另一孔固定，这样以免绕制的弹簧松散。

（3）将绕好后的弹簧连同打孔器一起放在炉火或酒精灯上加

热，在加热的过程中，一定要保证钢丝均匀加热至钢丝开始发红为止，立即将发红的钢丝放入机油或凉水中冷却。

（4）把冷却后的弹簧慢慢取下，用尖嘴钳子将弹簧两端各弯一个必须具有两端口同心的钩，以备实验用，一端用细线接在定滑轮轴的连杆上，另一端挂重物。

（5）重物的选取要适当，重物的质量大小也决定实验的成败，是否能产生最佳的弹簧共振效果，其首选是一个质量适量的铅锤。

（6）在整个制作中，再做一个适合这个实验的木框，把整个装置装在木框中，这就是一个完整的“受迫振动”演示器的制作过程。

这个实验具有一定的科学性，运用大量的物理知识点，主要有电动机、动滑轮、动、阻力臂的运用、弹簧的共振、滑动变阻器的运用、电源、开关、电路设计和连接等。这就是利用科学仪器设备，人为地控制或模拟自然现象，使它以比较纯粹和典型的形式表现出来，然后再通过观察与测量去探索自然界客观规律的过程。通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，使学生进一步掌握物理学实验的基本知识、基本方法和技能，从而提高学生学习物理的兴趣。

|编辑 郭晓云