(鹽城市第一中學(xué)，江蘇 鹽城 224005)

共振現(xiàn)象是力學(xué)中的一個重要內(nèi)容，是指當(dāng)策動力的頻率等于物體(或系統(tǒng))的固有頻率時，物體(或系統(tǒng))做受迫振動的振幅最大.通常演示“共振現(xiàn)象”用的是單擺球，筆者嘗試?yán)脧椈烧褡觼硌菔竟舱瘳F(xiàn)象，效果明顯，趣味性強(qiáng).現(xiàn)將自制的共振演示器介紹如下.

1 儀器組成及制作方法

(1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，在一塑料圓盤的中心打一個小孔，以孔為圓心畫一同心圓，在同心圓的圓周上等距離地打上一系列的小孔，將圓盤固定在木制支架上.

(2)圓盤的中心小孔上掛上用回形針做的掛鉤，在圓盤的同心圓上等距離選4個小孔，分別也掛上掛鉤.

(3)將5只彈簧分別掛在掛鉤上，每只彈簧的下面各懸掛一個磁鐵，這就構(gòu)成了一個振動系統(tǒng).5只彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)KA=KB=KC，KE>KA，KDmA，那么5個彈簧振子的固有頻率滿足以下關(guān)系：fA=fB，fA>fC，fA>fD，fA

圖1

2 實(shí)驗(yàn)原理及演示方法

當(dāng)A振子振動時，通過磁鐵間的相互作用力給其他振子施加驅(qū)動力，使其振子做受迫振動，驅(qū)動力的頻率等于A振子的頻率，其余各振子的固有頻率取決于自身的倔強(qiáng)系數(shù)和振子質(zhì)量.當(dāng)驅(qū)動力頻率等于某一振子的固有頻率時，其做受迫振動的振幅最大.實(shí)驗(yàn)時，讓A振子先振動，其余各振子在驅(qū)動力的作用下開始振動，由于fA=fB，所以可觀察到B振子的振幅最大.