兩個共振實驗

于淼+戴晶

摘 要： 巧妙地利用自行車輻條和彈簧設計了兩個創新實驗，可以很好地實現實驗效果，有利于學生更好地對共振概念的理解.

關鍵詞： 共振；低成本實驗

劉益濤[1]老師利用自行車輻條來研究共振，筆者對此實驗進行了改裝，效果非常明顯.

實驗1 利用自行車輻條研究共振

實驗器材：同規格自行車輻條8根、鋼絲鉗、木板40cm×20cm、電鉆等.

實驗過程：如圖1所示，將8根自行車輻條用鋼絲鉗依次截取長度為16cm、20cm、24cm各3根.用電鉆在木板任意鉆8個孔，將輻條插在孔中.當撥動某長度的輻條時，可以發現其余兩個同長度的輻條振幅最大，其余的輻條振動很小.

實驗結論：只有固有頻率與受迫頻率相同時才能達到共振，同長度的輻條固有頻率相同，所以實驗中撥動某一長度的輻條時同長度的輻條的振幅最大，其余的振幅很小.

實驗2 用彈簧研究共振

實驗器材：木條、木板、不同長度的材質相同的彈簧（長度為5cm、8cm和11cm各兩根）、相同砝碼6個、熱熔膠、長約60cm的鐵絲.

實驗過程：如圖2所示，用木條制成支架，將鐵絲固定在支架上，用熱熔膠將彈簧固定在鐵絲上，將砝碼固定在彈簧上，當將其中一個砝碼向下拉一小段距離后可以發現長度與之相同的彈簧的振幅與之相同，其余四個振幅很小，當拉動其余四個中任一個，也可以得到相同的結論.

實驗結論：只有固有頻率與受迫頻率相同時才能達到共振，同長度的彈簧固有頻率相同，所以拉動其中一個時，與之相同的另一個達到共振，振幅最大，其余的振幅就很小.

小實驗可以很好地提高學生學習物理的興趣，物理教師在平時教學過程中適當利用生活中的器材做創新實驗，可以取得更好的教學效果.

參考文獻：

[1]劉益濤.利用自行車輻條制作共振演示儀[J].中學物理教學參考，2016（3）：96.endprint