实验57频率的测定和烧杯打击乐的形成 、实哈月的、意义要求 人类生活的空间充满若各种各祥的波,而各种频率的声波组成了波的 一个重要分支,它 既能给人类带来快乐又给人类带来烦恼。人耳能听到到的声波,即“音调”的频率一般在 21赫兹到20赫兹之间,而给人类以关妙乐感的“音调”须率范用远比这一范用要小,所 以研究声波中的频率对人类的生活非常重要。 木:哈是诵过在烧杯内家水以改变止颇率,通过多个组合使出形成一系列小不同倾率的 “加水烧杯”,从而组成有趣的打击乐器来演奏简单的乐器。另外在确定每个“加水烧杯 的音名时,用数字示波器进行频率校正,使实验者从实验中加深频率和音名内在联系的理解 了解固有频率的改变方法,并怎加了物理实验的乐趣。 二、参考书藉与材料 【沈元华,陆巾龙。基础物理实验。北京:高等牧有出版设,23 2.TDS200型数宁式示波器说明书,EKRNK20 实验前应回答的问题 (一)关于频率 【什么叫固有频率?和振动本身的性质有哈关? 2什么叫基知?和声学中的什么性质有关? (一)关干声学 什么叫声波?是怎样形成的?什么叫声强和响度?它们有哪些共同点和不同点? 2什么叫回声、音色、音名?熟悉相关内容。 四、实验室可提供的主要器材 【,820型数字式实时示波器1台,精度较高,面板如图1所示。具体燥作方法下: ()在“触发”信号的命令下进行波形的显示。本实验采用“单次触发”,即每按次“运 行/停止键就完成一个数据记录 (2)通过“秒/格”和“伏/格”旋 电两开关移位光标1移动2移位光标2移动 状态迹择 数字式实时示波器 口口口口T 启列小停 6 电 a o 站示屏 性址达择品示光标1光标2状女迹汗起示电不肾发档址时间档地 图 钮来完成电压和时间的选择。本实验的参考设置为横坐标每格lIms,纵坐标每格50
(3)采用“自动测量法”或“光标测量法” 2.电子天Ψ一台 3.话筒一支 个60lm的标准烧杯,另有4m和80lml标准烧杯个一个.橡皮馅一个,酒精若 5.最好有附音的环境。 五、实验内容 将骨于桌面上的实验烧杯下面都垫一块,以获取较好的振动须率,测量方法如图2 所示 2将8只6ml的标准烧杯,分别盛入不同体积的水,依音名表测得其C调的0加”,“Re” “M”、“a”、“Sal”、“a”、“T”、“n”(高音)的相应烦率。 3用电子天平分别称出8只6m烧杯中水的重量。 4用4lml和8Dlm的烧杯怀实验,要得到上述音名的同样知率需要多少质量的水。 用橡皮敲击烧杯演奏自己喜爱的乐曲 将水换成酒精左尚书实验,要得到同样的频率需改变什么条件?对上面的实验结果 和数据进行研究,得出固有频率和烧杯盛水质量变化的一般规律。 H 示波器 话简 连接线 烧杯 图2 六、实验报告的要求 「与明本实验的目的和意义。 2阐明实验的基本原理,设计思路和研究过程。 3记录所用仪兴。材料的周格和型号,数量等 4记录实验的全过程,包括实验步骤 实验图示,各种实验现象和数据等 分析实验结果,讨论实验中出现的各种问题 6得出实验结论,并提出改进意见 实验58“风洞”实验 一、实验目的,意义和要求 飞机在飞行时,机翼的形状使空气的流速上下不同,造成机翼下面所受的压强大于机 翼上面的压强从而产生升力。为 检验这种升力,常将飞机放在有强以的巨内测试,这种 涧称为“风涧”。本实验要求通过制作不同形状的小型机翼模型,并对其进行升力大小测试, 从而对流体力学有较为深入的了解。 二、参考书籍与材料 1赵凯华,罗菌茵,新概念力学北京:高等教自出版社,1995 2郑永玲,贸启明」 力学(下册)上海:复日大学出版社,1990 沈元华,户中 基础物理实验,北京:高等教育出版社,2003 三、实验前应回答的问题 1.什么事伯努利方程?
2.机翼形状与升力有什么关系? 3机理动制作? 如何周定机翼才能使机现仪能上下移动? 5.机翼的材料除了使用硬纸外还可以用什么材料? 四、实验室可提供的主要器材 硬纸与铜丝,玻璃胶带纸,剪刀,支撑杆,气源,测风速器及各种力学实验常用器材。 五、实验内容 1.用硬纸做成各种形状的机翼(如图1仪供参考),用铜丝折成如图形状,铜丝两端 (直径约2毫米)穿过机翼,使机翼只能上下移动。铜丝周定在地板上,防止机翼被风吹走 2.用气源吹气口对准机翼吹气,观察现象(各种形状的机翼是古会上升)。如能上升, 设计实验测量各种机翼升力的大小。 3.机翼向无或向右,转180度,使机翼后部对准吹气口,观察现象(各种形状的是会 上升),为什么? 4.把机翼上下倒过来,并对机吹气,观察现象(机现是否会上升),为什么 铜 吹起方向 图 六、实验报告的要求 1.写出本实验的目的和意义 2简要介绍本实验涉格的基木后甲】 3.介绍实验装,包括它的原理,功能,特性等 4.记求制作过程中遇到的问题及解决的办法,特别是实验者有创新和有体会的内容。 5.写出模型制作的效果及自我评价。 6.写出本实验的收扶,体会及改进意见。 实验59用激光演示李萨如图形 实验目的、 在自然界中,机械振动现象普遍存在,例如心脏的跳动,电动机开动是引起的颜动,敲 钟时引起的振动,地震时大地的震动等。在直线周期性震动中,最基本的是简谐发动。当两 个方向相互垂直,频率成整数比的简谐振动叠加时就会形成李萨如图形,但一般振动幅度都 很小进行观察。利用杠杆原理可使微小的振动放大,在远处屏上进行观察,可使用激光光源 本实验要求用激光器,电磁打点计时器等器件设计 个置,使光占时在大屁上显 示李华如图形,并对简谐振动,受迫表动,共振以及二维同频振动合成等有较为深入的了解 二、参考书籍与材料 1.赵凯华,罗蔚茵,新概仑力学,北京高等教育出版社.1995 2.郑永伶,贾起民,力学(下册)上海,复旦大学出版社,1990
3.J10203型电磁打点计时器使用说明书.2001. 4.童培雄,赵在忠,受迫振动演示实验,物甲实验,22(增刊),2002.8 5.上海大学核力电子设备厂。激光今萨图形演示仪产品说明书,2003 8培雄,赵在 ,刘贵兴,用激光显示李萨如图形,物理实验23(8), 三、实验前应回答的问题 (一)关于振动 1什么是机械振动?什么是简谐振动? 2.什么是振动物体的频率,周期,振幅和相位 3.什么是物体固有频率如何测量周有振 4.什么是阻尼振动?什么是受迫振动?什么是共振 5.两个振动如何用振幅矢量法进行合成?同方向频率的两个简谐振动的合成结果是什 么?同方向不同频率的两个简谐振动的合成结果是什?方向互相垂直,频率成整数比的两个 简烤垢动的合成结果是什么 二)关于光杠杆 1.什 是光杠杆?光杠杆如何使微小振动放大 2激光有什么特点?本实验为什么要用激光做杠杆的光源? ()关于由打点计时誉 1巾磁打点计时器的结构是什么? )在由打占计时 中,电压信号是如何使振动片振动? 3 振动的叛动频率是杏与加在电 磁打点计时器的电压信号频率相同? 1.电磁打点计时器的振动片的振动是简诺振动吗? (四)关于何设计实验装置 1.何设计实验装置?请画出草图 2.泥动片的长短对实验有何影? 3.电压信号的频率为什么要等于电随打点计时器动片的周有领率 1激光照射在反射镜上对入射角有什么要求 5.实验装骨对反射镜的大小有什么要求? 6.何保证两个振动方向垂直? 四、 实验室口可提供的主要器 磁打点计时器两个 激光器或半导体体激光器1台(注意激光不要直射眼晴),固定 架两个, 力率信号发生器2台,观察屏1个(也可用墙壁),小反射镜片等 五、实验内容 1.取两个电磁打点计时器,去掉打点针与塑料罩,在振动片的振动端贴上反射镜。 2.测定两个电磁打点计时器振动片的固有颊率(基率)。!果两个电磁打点计时器的固 有振动频率不等,可改变振动片的长短或加上配玉,使其振动率相同 3.将两个电磁打点计时器相互垂直放胃 ,使光照射在第 电磁打点计时器振动片的 反射镜上后,经反射照射在第二个打点计时器振动片的反射镜上,反射后在段影在远处屏卫 4.把两台低烦信号发生器的输出端分别与两个打点计时器相连接,开启发生器使振动条 振动,发生器的输出频率分别与振动片的固有频率相同,观察远处屏上的图形。以上实验可 以使用·合低信发生兴,应该连接? 5.把两台低须信号发生的输出端分别与两个打点计时器相连接,改变两个打点计时器 振动片的固有振动, 使其须率分别为1:2 13 2:3。两台发生器的输出频率分别与 两个振动片的固有频率相同,观察屏上图形的变化 六、实验报告的要求
1.阐明本实验的日的和意义。 2简要介织太实哈步及的共本原甲 3.写清本实验的设计想路 设计过程和实验结果 4简要介绍电磁打点计时器,包括它的原理,功能,特性。 5.记永制作过程中遇到的间题及解决的小法,特别是实验者有创新和有体会的内容。 6.写出仪器制作的效果与自评。 7谈谈本实验的收类,体会和改进意见 实验即电磁感应与磁悬 、实验目的、意义 要求 电磁学之所以迅速发展为物理学中的一个重要科学,在于它的强大的生命力,在于它在 经济生活中有丰富的回报率,电磁感应原理在传统的电机工程,变压器效应,无线通讯等领 域中独领风瑶,在现代医学,现代交通,信息产业等领域也有许多应用。本实验就是要肝究 电磁感应现象和电磁力对各种材料的影,探讨其在现实生活中的应用和发展。 参考书籍 材料 1.贾起民,郑永令,陈,北京,北京教育出版社.2001 2.就元华,陆中龙,基础物理实验,北京,高等教省出版社,2003 3.上海大学电子设备厂,电磁感应实验仪说明书,2001. 、 空哈前应可终的间顺 1.什么是电磁感应?电磁感应产生的电流, 电动势和电磁场如何定义? 2楞次定律说明了什么?此实验中电能可能转化为何种能量? 3.什么叫磁力?它和安培定律有什么关系? 1说明造场强度及此对成由流的关系? 5.变压器和中磁感应有什么联系?比原理是什么? 6.什么叫电阻率?它在电磁感应中起了什么作用 7.什么叫电磁铁?什么叫磁化?它们都有什么作用? 8.什么叫涡流?什么叫感应磁场? 四、实验室可提供的主要器材 1.上海大学电子设备厂生产的电磁感应实验仪1台主要器件有线圈和软铁棒,组成!图 1,所示。 软性棋 线图 镜子 图1 2.MS-1电磁感应实验仪电源1台,面板接线如图2所示 3.小出环2只(其中一只有切割的缝隙),等厚但外径较小的小铝环一只。 4.小铜环2只(其中一只为黄铜环,另一只为纯铜环),小软铁环一只,小钢环一只。 5.塑料杯一只,游标卡尺一把,电子天半1台