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共振教學(xué)演示器的制作方法

文檔序號(hào):2629613閱讀:229來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):共振教學(xué)演示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及ー種教學(xué)演示器,具體涉及ー種共振教學(xué)演示器。
背景技術(shù)
共振是ー種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)形式。共振技術(shù)普遍應(yīng)用于機(jī)械、化學(xué)、力學(xué)、電磁學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)及分子、原子物理學(xué)、工程技術(shù)等幾乎所有的科技領(lǐng)域,同時(shí),在有些情況下,共振又會(huì)給社會(huì)生活帶來(lái)很大的危害,在中學(xué)物理課本中講“共振的應(yīng)用和防止”的基礎(chǔ)知識(shí)時(shí),利用一個(gè)例子在18世紀(jì)中葉,一隊(duì)士兵在指揮官的ロ令下,邁著威武雄壯、整齊劃ー的步伐,通過(guò)法國(guó)昂熱市一座大橋,快走到橋中間時(shí),橋梁突然發(fā)生強(qiáng)烈的顫動(dòng)并且最終斷裂坍塌,造成許多官兵和市民落入水中喪生。后經(jīng)調(diào)查,造成這次慘劇的罪魁禍?zhǔn)?,正是共振!因?yàn)榇箨?duì)士兵齊步走時(shí),產(chǎn)生的一種頻率正好與大橋的固有頻率一致,使橋的振動(dòng)加強(qiáng),當(dāng)它的振幅達(dá)到最大限度直至超過(guò)橋梁的抗壓カ時(shí),橋就斷裂了。所以后來(lái)許多國(guó)家的 軍隊(duì)都有這么一條規(guī)定大隊(duì)人馬過(guò)橋時(shí),要改齊步走為便步走。目前實(shí)驗(yàn)室演示共振利用的是音叉和小球擺動(dòng),效果不明顯。也就是說(shuō)中學(xué)實(shí)驗(yàn)室到目前沒(méi)有直觀的演示共振現(xiàn)象的儀器。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了ー種共振教學(xué)演示器,其填補(bǔ)了中學(xué)實(shí)驗(yàn)室到目前沒(méi)有直觀的演示共振現(xiàn)象的儀器空白,直觀而富有趣味性,有效地為中學(xué)生演示共振現(xiàn)象,使其印象深亥IJ,達(dá)到教學(xué)目的和效果。本實(shí)用新型根據(jù)共振原理做了聲音震碎玻璃杯的實(shí)驗(yàn)-利用揚(yáng)聲器發(fā)出聲音
頻率和燒杯的固有頻率相同燒杯震碎,演示物理教學(xué)中學(xué)生難以理解的共振現(xiàn)象。該儀器由信號(hào)源、功放機(jī)、揚(yáng)聲器組合一塊,操作簡(jiǎn)單、使用方便,演示直觀驚人,創(chuàng)新和改進(jìn)了中學(xué)共振教學(xué)演示教學(xué)儀器。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是—種共振教學(xué)演示器,其特殊之處在于包括依次連接的低頻信號(hào)源、功放機(jī)以及揚(yáng)聲器,還包括一支架以及與支架固連的防護(hù)罩,所述防護(hù)罩內(nèi)置與支架固連的燒杯,所述燒杯底向上三分之ニ處與揚(yáng)聲器的筒ロ位于同一水平線上;所述揚(yáng)聲器發(fā)出聲音(大、小)頻率(高、低)能調(diào),其能接近和等于燒杯的固有頻率。上述支架的高度能調(diào)。上述低頻信號(hào)源采用通用的音調(diào)譯碼器LM567脈沖振蕩產(chǎn)生可調(diào)頻率的方波,通過(guò)多圈電位器和波段開(kāi)關(guān)配合使用可輸出600—1200赫茲的250mv低頻信號(hào)源上述功放機(jī)采用兩只LM1875功放集成管組成BTL輸出、使用50 W電源變壓器、四只ニ極管橋式整流、兩只4700UF/50 V電解電容濾波組成正負(fù)28V電源使功放機(jī)工作,功放機(jī)能輸出35W不失真功率。上述與支架固連的燒杯固連方式為粘接。[0012]上述揚(yáng)聲器為25W16Q高音號(hào)筒式揚(yáng)聲器。上述防護(hù)罩為有機(jī)玻璃防護(hù)罩。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于填補(bǔ)了中學(xué)實(shí)驗(yàn)室到目前沒(méi)有直觀的演示共振現(xiàn)象的儀器空白,直觀而富有趣味性,有效地為中學(xué)生演示共振現(xiàn)象,使其印象深刻,達(dá)到教學(xué)目的和效果,并且操作簡(jiǎn)單、使用方便。

圖I為本實(shí)用新型連接示意框圖。
具體實(shí)施方式
該實(shí)驗(yàn)改變音頻信號(hào)源的頻率的信號(hào)通過(guò)功放機(jī)放大到揚(yáng)聲器發(fā)聲作為外界激 勵(lì),使燒杯作受迫振動(dòng),當(dāng)音頻信號(hào)源的頻率調(diào)到一定值時(shí)揚(yáng)聲器的聲音,使燒杯破碎,從而實(shí)現(xiàn)共振現(xiàn)象。在進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,首先通過(guò)調(diào)節(jié)音頻信號(hào)源的頻率通過(guò)揚(yáng)聲器的聲音,使燒杯的振幅達(dá)到最大。再通過(guò)調(diào)節(jié)功放機(jī)的功率是揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音功率増大,而使燒杯突然破裂。實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)揚(yáng)聲器的頻率接近和等于燒杯的固有頻率時(shí),共振才會(huì)發(fā)生。參見(jiàn)圖1,共振教學(xué)演示器組成包括依次連接的低頻信號(hào)源(采用通用的音調(diào)譯碼器LM567脈沖振蕩產(chǎn)生可調(diào)頻率的方波,通過(guò)多圈電位器和波段開(kāi)關(guān)配合使用可輸出600—1200赫茲的250mv低頻信號(hào)源)、功放機(jī)(采用兩只LM1875功放集成管組成BTL輸出、使用50 W電源變壓器、四只ニ極管橋式整流、兩只4700UF/50 V電解電容濾波組成正負(fù)28V電源使功放機(jī)工作,功放機(jī)能輸出35W不失真功率)、揚(yáng)聲器(25W16Q高音號(hào)筒式),還包括一支架以及與支架固連的防護(hù)罩(有機(jī)玻璃做成),防護(hù)罩內(nèi)置與支架固連的燒杯,燒杯底向上三分之ニ處與揚(yáng)聲器的筒ロ位于同一水平線上;揚(yáng)聲器發(fā)出聲音(大、小)頻率(高、低)能調(diào),其能接近和等于燒杯的固有頻率。工作中,把燒杯放在有機(jī)玻璃做成的防護(hù)罩中支架上,調(diào)整支架使燒杯的三分之ニ處與揚(yáng)聲器的筒ロ位于同一水平線上,并用雙面膠把燒杯和支架粘紫。打開(kāi)電源開(kāi)關(guān),順時(shí)針旋轉(zhuǎn)音量調(diào)節(jié)器揚(yáng)聲器發(fā)出一定的音頻聲,可把功放機(jī)輸出功率調(diào)節(jié)小一些,配合調(diào)節(jié)低頻信號(hào)源的電位器和波段開(kāi)關(guān)使低頻信號(hào)源的頻率接近和等于燒杯的固有頻率,觀察燒杯有輕微的震動(dòng),在調(diào)節(jié)功放機(jī)的電位器增大揚(yáng)聲器的輸出功率,玻璃杯即可震碎。注意對(duì)于不同品牌燒杯它的固有頻率是不相同的,即是同一型號(hào)同一容量的燒杯固有頻率也是不相同的,但都在600—1200赫茲范圍之內(nèi),只要細(xì)心調(diào)節(jié)都能震碎。
權(quán)利要求1.共振教學(xué)演示器,其特征在于包括依次連接的低頻信號(hào)源、功放機(jī)以及揚(yáng)聲器,還包括一支架以及與支架固連的防護(hù)罩,所述防護(hù)罩內(nèi)置與支架固連的燒杯,所述燒杯底向上三分之二處與揚(yáng)聲器的筒口位于同一水平線上;所述揚(yáng)聲器發(fā)出聲音頻率能調(diào),其能接近和等于燒杯的固有頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述共振教學(xué)演示器,其特征在于所述支架的高度能調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述共振教學(xué)演示器,其特征在于所述低頻信號(hào)源采用通用的音調(diào)譯碼器LM567脈沖振蕩產(chǎn)生可調(diào)頻率的方波,通過(guò)多圈電位器和波段開(kāi)關(guān)配合使用可輸出600—1200赫茲的250mv低頻信號(hào)源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述共振教學(xué)演示器,其特征在于所述功放機(jī)采用兩只LM1875功放集成管組成BTL輸出、使用50 W電源變壓器、四只二極管橋式整流、兩只4700UF/50 V電解電容濾波組成正負(fù)28V電源使功放機(jī)工作,功放機(jī)能輸出35W不失真功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述共振教學(xué)演示器,其特征在于所述與支架固連的燒杯固連方式為粘接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述共振教學(xué)演不器,其特征在于所述揚(yáng)聲器為25W16Q高音號(hào)筒式揚(yáng)聲器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述共振教學(xué)演示器,其特征在于所述防護(hù)罩為有機(jī)玻璃防護(hù)罩。
專(zhuān)利摘要一種共振教學(xué)演示器,包括依次連接的低頻信號(hào)源、功放機(jī)以及揚(yáng)聲器,還包括一支架以及與支架固連的防護(hù)罩,防護(hù)罩內(nèi)置與支架固連的燒杯,燒杯底向上三分之二處與揚(yáng)聲器的筒口位于同一水平線上;揚(yáng)聲器發(fā)出聲音(大、小)頻率(高、低)能調(diào),其能接近和等于燒杯的固有頻率。本實(shí)用新型填補(bǔ)了中學(xué)實(shí)驗(yàn)室到目前沒(méi)有直觀的演示共振現(xiàn)象的儀器空白,直觀而富有趣味性,有效地為中學(xué)生演示共振現(xiàn)象,使其印象深刻,達(dá)到教學(xué)目的和效果,并且操作簡(jiǎn)單、使用方便。
文檔編號(hào)G09B23/10GK202523273SQ20122014428
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者雷朝 申請(qǐng)人:雷朝
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