[實用新型]一種高效測量振動周期和振幅的共振演示儀器

有效

• 申請號: 201822169160.5
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN209357310U
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 吳鈞正;呂少永
• 申請（專利權）人: 吳鈞正
• 主分類號: G09B23/06
• 分類號: G09B23/06
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 林志崢

本實用新型涉及一種物理教學儀器，具體涉及一種高效測量振動周期和振幅的共振演示儀器，包括共振演示儀底座，所述共振演示儀底座上設有T形支架、光電門傳感器和刻度盤；所述T形支架包括豎直的伸縮桿、橫桿和磁電式儀表，橫桿和磁電式儀表通過第一直角鐵片固定連接，使磁電式儀表能承受住單擺擺動時的拉力，采用第二直角片可以將磁電式儀表穩固與底座連接，避免擺球在晃動時，刻度盤上發生晃動影響實驗結果，利用光電門傳感器來測量單擺做受迫振動時的周期，刻度盤上的標度用度數表示，然后可以根據度數與擺線的長度計算出振幅，可以量化的分析驅動頻率與擺動振幅、擺長的關系。

技術領域

本實用新型涉及一種物理教學儀器，具體涉及一種高效測量振動周期和振幅的共振演示儀器。

背景技術

現有的受迫振動、共振演示儀器，普遍都是在一個搖把上掛一個彈簧振子，使用時用手勻速轉動搖把，搖把對彈簧振子施加周期性驅動力，使振子做受迫振動，驅動力的周期于搖把轉動的周期相同。由于是手搖，一是嚴格意義上沒辦法做到勻速轉動；二是沒辦法非常準確的計算轉動周期，基于這兩點，該實驗的數據可信度不高，只能定性的了解驅動頻率與振幅的關系，無法定量的分析驅動頻率與擺動振幅、擺長的關系，更沒辦法定量的畫出共振曲線。

實用新型內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種高效測量振動周期和振幅的共振演示儀器，可以量化的分析驅動頻率與擺動振幅、擺長的關系。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：一種高效測量振動周期和振幅的共振演示儀器，包括共振演示儀底座，所述共振演示儀底座上設有T形支架、光電門傳感器和刻度盤；

所述T形支架包括豎直的伸縮桿、橫桿和磁電式儀表，所述伸縮桿的底部焊接在所述共振演示儀底座上，所述橫桿位于所述伸縮桿的頂部且與所述伸縮桿垂直連接，所述磁電式儀表的兩端設有第一直角鐵片，所述第一直角鐵片的一端與所述磁電式儀表連接，另一端與所述橫桿通過螺栓連接；

所述磁電式儀表的擺針上通過繩子懸掛有一擺球，所述磁電式儀表未接入信號時擺針豎直設置；

所述磁電式儀表的正下方設有所述光電門傳感器，自然垂設狀態下所述擺球位于所述光電門傳感器的光路上；

所述光電門傳感器的一側設有所述刻度盤，所述刻度盤表面設有用度數表示的圓弧刻度，所述圓弧刻度的圓心為所述磁電式儀表的中心，自然垂設狀態下所述擺球位于所述刻度盤的零刻度處；

所述刻度盤的下端設有第二直角鐵片，所述第二直角鐵片的一端與所述刻度盤連接，另一端與所述共振演示儀底座通過螺栓連接。

進一步的，所述共振演示儀底座的底部設有兩個萬向輪，兩個所述萬向輪對稱設置。

進一步的，所述第一直角片包括橫向片和豎向片，所述豎向片與所述橫向片的一端的上表面垂直連接。

進一步的，所述磁電式儀表的擺針上設有掛鉤。

進一步的，所述擺球為塑料球。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型的橫桿和磁電式儀表通過第一直角鐵片固定連接，使磁電式儀表能承受住單擺擺動時的拉力，采用第二直角片可以將磁電式儀表穩固與底座連接，避免擺球在晃動時，刻度盤上發生晃動影響實驗結果，利用光電門傳感器來測量單擺做受迫振動時的周期，刻度盤上的標度用度數表示，然后可以根據度數與擺線的長度計算出振幅，伸縮桿可以伸縮調整高度，從而可以分析驅動頻率與擺動擺長的關系，可以量化的分析驅動頻率與擺動振幅、擺長的關系。

附圖說明

圖1所示為本實用新型具體實施方式的高效測量振動周期和振幅的共振演示儀器的結構示意圖；

圖2所示為本實用新型具體實施方式的高效測量振動周期和振幅的共振演示儀器的主視圖；