圓偏振弦線駐波演示儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種圓偏振弦線駐波演示儀，設(shè)置一個矩形底板（1），底板沿長形方向延伸的兩端各固定有一個支撐桿（2），一根彈性波動繩（4）拉直狀態(tài)下兩端各固定在支撐桿上，底板的一端設(shè)置一個可調(diào)速電機(jī)盒（5），電機(jī)軸的端部固定有一金屬圓盤（6），在圓盤向外的盤面上固定一向外凸出的偏心軸（7），其端部挖有導(dǎo)向槽（8），拉直的彈性波動繩與導(dǎo)向槽接觸。本發(fā)明利用上述圓偏振的方法來使弦線振動產(chǎn)生橫波和駐波儀器結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，演示效果明顯。
【專利說明】圓偏振弦線駐波演示儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及一種物理實驗裝置，特別是演示弦線駐波所用的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了演示弦線振動和駐波的形成已有的弦振動測定的裝置很多，如中國實用新型專利，專利號為:CN201993212U公開了一種弦振動測定裝置，該演示器由電振音叉、弦線、定滑輪、滑輪升降控制架、砝碼盤、刻度尺、游標(biāo)、可動平臺、旋鈕、平臺移動槽、固定平臺組成，弦線振動由電振音叉完成。該實驗裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，電振音叉的振動頻率調(diào)節(jié)裝置制造成本高，調(diào)節(jié)不方便。中國實用新型專利，專利號為:CN2738228公開了一種固定均勻弦振動實驗裝置，該裝置由振動源、弦線、換向輪、砝碼、標(biāo)尺和支座組成，振動源由振動頭產(chǎn)生、振動頭中的環(huán)型線圈的相對兩臂，分別處在極性相板的磁場中，當(dāng)環(huán)型線圈中通過正弦交流電流時產(chǎn)生正弦振動信號，弦線振動方式和前一種一樣都是由電磁力產(chǎn)生，都要用到正弦信號發(fā)生器。類似的弦線振動實驗裝置較多，它們大多數(shù)都是通過電磁振蕩的方式產(chǎn)生弦線振動信號，其結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，成本較高，不便于老師或?qū)W生自己動手制作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一個能克服公知技術(shù)缺點，利用一個直觀的裝置觀察機(jī)械波特別是橫波和駐波的形成過程，所述裝置操作簡便，形成駐波穩(wěn)定，可視性好的一種圓偏振弦線駐波演示儀。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案為:一種圓偏振弦線駐波演示儀，設(shè)置一個矩形底板，底板沿長形方向延伸的兩端各固定有一個支撐桿，一根彈性波動繩拉直狀態(tài)下兩端各固定在支撐桿上，底板的一端設(shè)置一個可調(diào)速電機(jī)盒，電機(jī)軸的端部固定有一金屬圓盤，在圓盤向外的盤面上固定一向外凸出的偏心軸，其端部挖有導(dǎo)向槽，拉直的彈性波動繩與導(dǎo)向槽接觸。
[0005]其它的方案包括，在矩形底板的一個長邊固定一個豎直的后立板，在板面上刻有標(biāo)尺。
[0006]采用上述方案，當(dāng)可調(diào)速電機(jī)以不同角速度W轉(zhuǎn)動時，彈性波動繩受到偏心軸的交變驅(qū)動力作用，在波動繩產(chǎn)生原波及反射波動，其規(guī)律可用一般的振動數(shù)學(xué)模式描述，在直觀上也形象的了解波動的生成，實現(xiàn)了本發(fā)明目的。
[0007]下面結(jié)合圖示及具體的實施例對方案作更詳細(xì)的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為圓偏振弦線駐波演示儀立體圖；
圖2為圖1中A向視圖。
【具體實施方式】[0009]如圖1所示，有一個矩形底板I，矩形板的兩端各固定有一支撐桿2，每根支撐桿的上端有一個孔，孔的上端有一壓緊螺絲3，一根彈性波動繩4兩端分別穿進(jìn)支撐桿的孔，拉直后由螺絲壓緊，在矩形底板的右邊設(shè)有一調(diào)速電機(jī)盒5，電機(jī)安裝在盒內(nèi)，伸出盒外的電機(jī)軸端固定有一金屬圓盤6,本實施例為招盤,招盤朝外的一面固定有一偏心軸7,所述偏心軸從圖2看得更清楚，軸端有一導(dǎo)向槽8，本實施例為凹槽，彈性波動繩與導(dǎo)向槽8的凹槽底部接觸，電機(jī)軸的軸線與拉直的彈性波動繩在靜止?fàn)顟B(tài)下垂直且處于同一平面內(nèi)，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時，偏心軸給彈性波動繩一個交替的作用力，由于繩有彈性張力，繩的這一端形成一個波形的起伏，并將波沿繩傳到另一端。
[0010]在底板I的一個長形邊還固定一后立板9，上面刻有標(biāo)尺10，標(biāo)示長度，便于觀察形成的波的幅長。
[0011]在圖2的調(diào)速電機(jī)盒5上還有一個調(diào)速開關(guān)11，及電源開關(guān)12。
[0012]本圓偏振弦線駐波演示儀的設(shè)計原理為，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時，偏心軸因垂直方向的投形作簡諧振動來產(chǎn)生周期變化的驅(qū)動力，驅(qū)動力大小按余弦規(guī)律變化，這種周期變化的驅(qū)動力作用在彈性波動繩一端，雖然偏心軸是作用在繩上變化的一個點上，但繩上各點都能動起來，形成凹凸相間的波，這種正弦波沿拉緊的弦傳播，可用等式(I)
【權(quán)利要求】
1.一種圓偏振弦線駐波演示儀，其特征在于:設(shè)置一個矩形底板(1)，底板沿長形方向延伸的兩端各固定有一個支撐桿(2)，一根彈性波動繩(4)拉直狀態(tài)下兩端各固定在支撐桿上，底板的一端設(shè)置一個可調(diào)速電機(jī)盒(5),電機(jī)軸的端部固定有一金屬圓盤(6),在圓盤向外的盤面上固定一向外凸出的偏心軸(7)，其端部挖有導(dǎo)向槽(8)，拉直的彈性波動繩與導(dǎo)向槽接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓偏振弦線駐波演示儀，其特征在于:在矩形底板(I)的一個長邊固定一個豎直的后立板(9),在板面上刻有標(biāo)尺(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓偏振弦線駐波演示儀，其特征在于:電機(jī)軸的軸線與拉直的彈性波動繩(4)在靜止?fàn)顟B(tài)下垂直并處于同一平面內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓偏振弦線駐波演示儀，其特征在于:所述的導(dǎo)向槽(8)為凹槽。
【文檔編號】G09B23/06GK103943001SQ201410128542
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】代偉, 謝春茂, 牟紅, 王 琦, 蔣再琪 申請人:西華師范大學(xué)