潘秀英

摘 要：物理教學(xué)中實驗是一個很關(guān)鍵的教學(xué)程序，在實驗中可以將難以用語言說清楚的問題表述情楚，從而達(dá)到意想不到的效果，因此每一次實驗都會給教學(xué)帶來理想的成效，重點探究“受迫振動”實驗的改進(jìn)操作。

關(guān)鍵詞：高中物理；受迫振動；實驗操作；方法研究

本實驗是高中物理第一冊（必修）振動的能量、阻尼振動、受迫振動一節(jié)的演示實驗。

一、改進(jìn)實驗的目的

運用物理學(xué)原理改進(jìn)實驗，能讓學(xué)生更直觀、更清晰地觀察實驗所產(chǎn)生的物理現(xiàn)象。根據(jù)實驗產(chǎn)生的物理現(xiàn)象，加深對物理學(xué)原理的理解，并從中學(xué)習(xí)對現(xiàn)象的觀察與歸納，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實驗的素質(zhì)，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

二、對實驗器材的改進(jìn)

1.對“勻速轉(zhuǎn)動把手”的改進(jìn)。本著“學(xué)有所用”的原則，運用物理學(xué)知識，把手動改成電動。選用直流電動機(jī)（工作電壓1.5～4.5伏特）、橡皮條、定滑輪、干電池（2節(jié)）、滑動變阻器（2安培、10歐姆）、開關(guān)、導(dǎo)線來取代手繞轉(zhuǎn)動把手工作。

2.測動力周期大小的改變可以用改變滑動變阻器的阻值來

調(diào)節(jié)。由于滑動變阻器的阻值調(diào)節(jié)范圍在0到10歐姆之間，不會對彈簧振子的振動產(chǎn)生大的影響和破壞，能確保實驗的準(zhǔn)確性和完美性。

3.“彈簧振子”的制作的改進(jìn)。彈簧振子是最容易損壞的部件，不能維修，只有制作。它在選材上非常嚴(yán)格，選材不當(dāng)，彈簧就產(chǎn)生不了共振的效果，就解釋不了物理概念和現(xiàn)象，如何制作、怎樣制作，也是一個新的探索和研究。

（1）用一個直徑是8毫米的打孔器在其邊緣和中間部位用2毫米的鉆頭各打一個小孔。這兩個小孔用在制作彈簧時起固定兩端口的作用。

（2）將“二胡內(nèi)弦”的始端穿過打孔器一邊緣孔后固定，在打孔器上密密繞“二胡內(nèi)弦”大約20毫米長度為止，再將“二胡內(nèi)弦”的另一端穿過另一孔固定，這樣以免繞制的彈簧松散。

（3）將繞好后的彈簧連同打孔器一起放在爐火或酒精燈上加

熱，在加熱的過程中，一定要保證鋼絲均勻加熱至鋼絲開始發(fā)紅為止，立即將發(fā)紅的鋼絲放入機(jī)油或涼水中冷卻。

（4）把冷卻后的彈簧慢慢取下，用尖嘴鉗子將彈簧兩端各彎一個必須具有兩端口同心的鉤，以備實驗用，一端用細(xì)線接在定滑輪軸的連桿上，另一端掛重物。

（5）重物的選取要適當(dāng)，重物的質(zhì)量大小也決定實驗的成敗，是否能產(chǎn)生最佳的彈簧共振效果，其首選是一個質(zhì)量適量的鉛錘。

（6）在整個制作中，再做一個適合這個實驗的木框，把整個裝置裝在木框中，這就是一個完整的“受迫振動”演示器的制作過程。

這個實驗具有一定的科學(xué)性，運用大量的物理知識點，主要有電動機(jī)、動滑輪、動、阻力臂的運用、彈簧的共振、滑動變阻器的運用、電源、開關(guān)、電路設(shè)計和連接等。這就是利用科學(xué)儀器設(shè)備，人為地控制或模擬自然現(xiàn)象，使它以比較純粹和典型的形式表現(xiàn)出來，然后再通過觀察與測量去探索自然界客觀規(guī)律的過程。通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析和對物理量的測量，使學(xué)生進(jìn)一步掌握物理學(xué)實驗的基本知識、基本方法和技能，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

|編輯 郭曉云