高考必知知識(shí)點(diǎn)共振實(shí)驗(yàn)

1、.2019年高考必知知識(shí)點(diǎn)共振實(shí)驗(yàn)1、為什么母球A用重球，并且懸掛在繩MN的中間位置？所謂的母球用重球，指的是母球的質(zhì)量大于其它的球。不是說(shuō)母球越重越好這將在下一個(gè)問(wèn)題涉及，母球重一點(diǎn)。是為了增大它的振動(dòng)能量。這樣在其它擺起振后，母擺A才能“輸出較多的能量，使共振現(xiàn)象顯著。把母擺A系于繩MN的中間位置，是為了增大繩MN在豎直方向的橫振動(dòng)，有利于向共振擺施加籌劃力，傳輸母擺的振動(dòng)能量。2、為何繩MN過(guò)緊、過(guò)松共振現(xiàn)象都不明顯？做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，繩MN過(guò)緊、過(guò)松共振現(xiàn)象都不顯著，其原因是：母擺A振動(dòng)后，首先是使繩MN振動(dòng)。通過(guò)繩MN的橫振動(dòng)才能對(duì)其它擺施加籌劃力，使其它擺做受迫振動(dòng)。在繩MN過(guò)緊時(shí)，它近

2、于一根“剛性桿，母擺振動(dòng)使其產(chǎn)生的上、下橫振動(dòng)很小，不利于傳遞母擺提供的籌劃力，所以共振現(xiàn)象不明顯；在繩MN過(guò)松時(shí)，常常出現(xiàn)繩MN的振動(dòng)和母擺的振動(dòng)不同步，母擺A的振動(dòng)能量在繩內(nèi)消耗很多，因此導(dǎo)致共振現(xiàn)象也不顯著。所以做此實(shí)驗(yàn)，繩MN的張緊程度要適當(dāng)一般要注意防止過(guò)緊。3、為什么實(shí)驗(yàn)中有“間歇現(xiàn)象？在詳細(xì)做共振實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們常會(huì)發(fā)現(xiàn)，在母擺A振動(dòng)后，共振擺球的振動(dòng)先是逐漸加強(qiáng)，母擺A的振動(dòng)逐漸減弱，當(dāng)共振擺球的振動(dòng)最強(qiáng)時(shí)，母擺的振動(dòng)趨于靜止。稍后母擺A的振動(dòng)又逐漸加強(qiáng)，共振擺的振動(dòng)又逐漸減弱，直到停頓，如此周而復(fù)始，我們稱(chēng)這種現(xiàn)象為“間歇現(xiàn)象。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因，就是母擺和共振擺之間沒(méi)有嚴(yán)格地滿(mǎn)

3、足共振關(guān)系，即共振擺和母擺的有效擺長(zhǎng)不完全相等、振動(dòng)頻率不同，而導(dǎo)致母擺和共振擺之間出現(xiàn)了周期性變化的相位差。在相位差0-這段時(shí)間內(nèi)，籌劃力對(duì)共振擺做正功，對(duì)母擺A做負(fù)功，從而使母擺的振動(dòng)能量逐漸轉(zhuǎn)移給共振擺，共振擺的振動(dòng)加強(qiáng)，母擺的振動(dòng)減弱；在相位差-2時(shí)間內(nèi)的情況，正好與上述情況相反。這就是出現(xiàn)“間歇現(xiàn)象的物理本質(zhì)，理論計(jì)算說(shuō)明，削弱或防止“間歇現(xiàn)象的方法，一個(gè)是使母擺和共振擺的擺長(zhǎng)盡量接近相等；另一個(gè)方法就是增加母擺和共振擺的擺長(zhǎng)。前一個(gè)方法受測(cè)量精度的限制，較難做到母擺和共振擺的擺長(zhǎng)完全相等。第二個(gè)方法雖不能消除“間歇現(xiàn)象，但可以增大間歇時(shí)間，從而使共振實(shí)驗(yàn)的可觀察時(shí)間延長(zhǎng)，以到達(dá)教學(xué)中的演示目的一般可把擺長(zhǎng)增至1米左右，“間歇時(shí)間在4分鐘左右。另外，母擺與共振擺的擺球質(zhì)量差越大，“間歇現(xiàn)象也越弱。這主要是因母擺提供的籌劃力較大，母擺儲(chǔ)藏的能量也較多。4、共振擺的振幅不能超過(guò)母擺嗎？有些人認(rèn)為共振擺的振幅不會(huì)超過(guò)母擺的原始振幅。我們說(shuō)這種看法不夠全面。假如母擺的擺球質(zhì)量小于或等于其它擺的擺球質(zhì)