本發(fā)明涉及一種駐波演示裝置，具體涉及一種基于雙電磁打點(diǎn)器的駐波實(shí)驗(yàn)演示器。

背景技術(shù)：

專利號(hào)200910045097.7公開(kāi)了一種掛壁式駐波演示板，能夠解決學(xué)生利用課間時(shí)間調(diào)出1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)駐波，具有互動(dòng)性，體積較小，適合學(xué)生使用，但是在遇到同樣長(zhǎng)度不同材料制成的彈性繩，到底分別能調(diào)出幾個(gè)駐波，學(xué)生回答不上來(lái)，這就需要發(fā)明一種駐波演示比較裝置，而市場(chǎng)上還沒(méi)有這種比較裝置，還有就是目前中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中還沒(méi)有兩個(gè)不同或相同頻率的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器演示駐波疊加問(wèn)題的裝置，當(dāng)保持一個(gè)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率不變，使一個(gè)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率發(fā)生變化時(shí)，觀察到駐波疊加效果如何，學(xué)生沒(méi)有親身體驗(yàn)，所以無(wú)法用語(yǔ)言描述其波形特征。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，可以很好地解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

一種基于雙電磁打點(diǎn)器的駐波實(shí)驗(yàn)演示器，由振源左盒體、右盒體、一對(duì)圓柱形支撐桿、繩體、學(xué)生電源、變頻電源組成，其特征在于：還包括電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器a、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器b、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器c、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器d、電源線、開(kāi)關(guān)a、開(kāi)關(guān)b、開(kāi)關(guān)c、開(kāi)關(guān)d、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器e、開(kāi)關(guān)e、信號(hào)反射水平調(diào)節(jié)桿、繩a、繩b、繩c、繩d、羊角螺母、豎直固定板、固定件a、固定件b；

所述振源左盒體從前側(cè)面看為“l(fā)”形盒狀結(jié)構(gòu)，其空盒狀水平底板上表面通過(guò)螺釘水平平行安裝四只電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，分別是電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器a、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器b、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器c、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器d，振源左盒體豎直盒狀支撐板上方安裝一塊水平板，水平板上安裝四只開(kāi)關(guān)，分別是開(kāi)關(guān)a、開(kāi)關(guān)b、開(kāi)關(guān)c、開(kāi)關(guān)d，所述學(xué)生電源為低壓交流電源，電壓在4v-10v之間可調(diào)，所述學(xué)生電源的交流輸出接線柱通過(guò)導(dǎo)線連接開(kāi)關(guān)和電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，組成閉合電路；具體是：開(kāi)關(guān)a通過(guò)電源線連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器a，開(kāi)關(guān)b通過(guò)電源線連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器b，開(kāi)關(guān)c通過(guò)電源線連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器c，開(kāi)關(guān)d通過(guò)電源線連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器d；所述振源左盒體的水平底板右側(cè)面共設(shè)計(jì)兩個(gè)洞孔，用于將一對(duì)圓柱形支撐桿的左端插入其中，并通過(guò)兩個(gè)固定件a定位一對(duì)圓柱形支撐桿插入的深度，所述固定件a為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，它套裝在一對(duì)圓柱形支撐桿的左端，用兩枚螺釘穿過(guò)圓環(huán)側(cè)面的帶內(nèi)螺紋的洞孔，通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺釘方式使固定件a在一對(duì)圓柱形支撐桿左端定位。

所述右盒體從后側(cè)面看也為“l(fā)”形盒狀結(jié)構(gòu)，其空盒狀水平底板上表面通過(guò)螺釘僅安裝一只電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器e，右盒體豎直盒狀支撐板上方安裝一塊水平板，水平板上安裝一只開(kāi)關(guān)e，所述變頻電源為低壓交流電源，電壓在4v-10v之間可調(diào)，頻率在1-100hz之間可調(diào)，所述變頻電源的交流輸出接線柱通過(guò)導(dǎo)線連接開(kāi)關(guān)e和電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器e，組成閉合電路；所述右盒體的右豎直平面上安裝一塊豎直固定板，其上打有三個(gè)洞孔，三個(gè)信號(hào)反射水平調(diào)節(jié)桿從右盒體2的左豎直側(cè)面分別水平穿過(guò)豎直固定板的三個(gè)洞孔，通過(guò)三組羊角螺母旋轉(zhuǎn)相連，且三個(gè)信號(hào)反射水平調(diào)節(jié)桿的左端設(shè)計(jì)了穿線孔，右端表面設(shè)計(jì)有螺紋；所述右盒體的盒狀水平底板的左側(cè)面共設(shè)計(jì)兩個(gè)洞孔，用于將一對(duì)圓柱形支撐桿的右端插入其中，并通過(guò)兩個(gè)固定件b定位一對(duì)圓柱形支撐桿插入的深度，所述固定件b為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，它套裝在一對(duì)圓柱形支撐桿的右端，用兩枚螺釘穿過(guò)圓環(huán)側(cè)面的帶內(nèi)螺紋的洞孔，通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺釘方式使固定件b在一對(duì)圓柱形支撐桿右端定位。

所述繩體包括繩a、繩b、繩c、繩d，由三至四種不同粗細(xì)、不同材料的輕繩組成，其長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)；其中繩a左端連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器a的打點(diǎn)針，右端連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器e的打點(diǎn)針；其中繩b左端連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器b的打點(diǎn)針，右端連接信號(hào)反射水平調(diào)節(jié)桿；其中繩繩c左端連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器c的打點(diǎn)針，右端連接信號(hào)反射水平調(diào)節(jié)桿；其中繩d左端連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器d的打點(diǎn)針，右端連接信號(hào)反射水平調(diào)節(jié)桿；通過(guò)調(diào)節(jié)繩體長(zhǎng)度，一對(duì)圓柱形支撐桿插入左右盒體的深度，及通過(guò)調(diào)節(jié)羊角螺母、固定件a、固定件b，可使繩體繃緊。

進(jìn)一步的改進(jìn)在于，接通學(xué)生電源，打開(kāi)開(kāi)關(guān)a及開(kāi)關(guān)e；保持電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器a的工作頻率50hz不變，通過(guò)調(diào)節(jié)頻率旋鈕，使變頻電源的頻率在45-55hz之間變化，即電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器e的打點(diǎn)針的振動(dòng)頻率在45-55hz之間發(fā)生變化時(shí)，會(huì)觀察到繩a上駐波波形不穩(wěn)定，且隨時(shí)間變化；進(jìn)一步地研究會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器e的工作頻率也為50hz時(shí)，才能形成穩(wěn)定的駐波，便于老師講解沿繩傳播的兩列波，頻率相同時(shí)，兩列波沿繩傳播方向相反時(shí)，經(jīng)過(guò)波的疊加，在繩體上形成了穩(wěn)定的駐波波形。

本發(fā)明的有益效果在于：（1）接通電源，打開(kāi)振源左盒體上四只開(kāi)關(guān)，用同樣長(zhǎng)度不同材料制成的彈性繩體，通過(guò)調(diào)節(jié)一對(duì)圓柱形支撐桿的有效插入的深度，演示駐波，通過(guò)比較繩上駐波的多少，幫助理解波速、頻率、波長(zhǎng)三種之間的關(guān)系，進(jìn)一步理解波速與繩體粗細(xì)無(wú)關(guān)，波速僅由介質(zhì)決定，頻率僅由波源決定，波長(zhǎng)是由波速和頻率共同決定；（2）保持一個(gè)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率不變，使另外一個(gè)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率發(fā)生變化時(shí)，觀察到駐波波形的變化，會(huì)發(fā)現(xiàn)只有頻率相同時(shí)，才能形成穩(wěn)定的駐波，從而理解波的疊加原理和相干條件，比老師直接講解說(shuō)沿繩體傳播的機(jī)械波遇到信號(hào)反射水平調(diào)節(jié)桿，再沿繩體反射回來(lái)，學(xué)生更易接受前者知識(shí)，學(xué)生經(jīng)過(guò)親身體驗(yàn)，對(duì)比分析，容易總結(jié)出雙波源形成的波傳播過(guò)程的疊加規(guī)律，即波的疊加原理，避免死記硬背。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖中：1、振源左盒體，2、右盒體，3、一對(duì)圓柱形支撐桿，4、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器a，5、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器b，6、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器c，7、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器d，8、電源線，9、開(kāi)關(guān)a，10、開(kāi)關(guān)b，11、開(kāi)關(guān)c，12、開(kāi)關(guān)d，13、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器e，14、開(kāi)關(guān)e，15、信號(hào)反射水平調(diào)節(jié)桿，16、繩a，17、繩b，18、繩c，19、繩d，20、學(xué)生電源，21、變頻電源，22、羊角螺母，23、豎直固定板，24、固定件a，25、固定件b。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1，如圖1所示，一種基于雙電磁打點(diǎn)器的駐波實(shí)驗(yàn)演示器，由振源左盒體1、右盒體2、一對(duì)圓柱形支撐桿3、繩體、學(xué)生電源20、變頻電源21組成，其特征在于：還包括電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器a4、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器b5、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器c6、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器d7、電源線8、開(kāi)關(guān)a9、開(kāi)關(guān)b10、開(kāi)關(guān)c11、開(kāi)關(guān)d12、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器e13、開(kāi)關(guān)e14、信號(hào)反射水平調(diào)節(jié)桿15、繩a16、繩b17、繩c18、繩d19、羊角螺母22、豎直固定板23、固定件a24、固定件b25；

所述振源左盒體1從前側(cè)面看為“l(fā)”形盒狀結(jié)構(gòu)，其空盒狀水平底板上表面通過(guò)螺釘水平平行安裝四只電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，分別是電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器a4、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器b5、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器c6、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器d7，振源左盒體1豎直盒狀支撐板上方安裝一塊水平板，水平板上方安裝四只開(kāi)關(guān)，分別是開(kāi)關(guān)a9、開(kāi)關(guān)b10、開(kāi)關(guān)c11、開(kāi)關(guān)d12，所述學(xué)生電源20為低壓交流電源，電壓在4v-10v之間可調(diào)，所述學(xué)生電源20的交流輸出接線柱通過(guò)導(dǎo)線8連接開(kāi)關(guān)和電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，組成閉合電路；具體是：開(kāi)關(guān)a9通過(guò)電源線8連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器a4，開(kāi)關(guān)b10通過(guò)電源線8連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器b5，開(kāi)關(guān)c11通過(guò)電源線8連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器c6，開(kāi)關(guān)d12通過(guò)電源線8連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器d7；所述振源左盒體1的右側(cè)面下方共設(shè)計(jì)兩個(gè)洞孔，用于將一對(duì)圓柱形支撐桿3的左端插入其中，并通過(guò)兩個(gè)固定件a24定位一對(duì)圓柱形支撐桿3插入的深度，所述固定件a24為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，它套裝在一對(duì)圓柱形支撐桿3的左端，用兩枚螺釘穿過(guò)圓環(huán)側(cè)面的帶內(nèi)螺紋的洞孔，通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺釘方式使固定件a24在一對(duì)圓柱形支撐桿3的左端定位。

所述右盒體2從后側(cè)面看也為“l(fā)”形盒狀結(jié)構(gòu)，其空盒狀水平底板上表面通過(guò)螺釘僅水平安裝一只電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器e13，右盒體2豎直盒狀支撐板上方安裝一塊水平板，水平板上方安裝一只開(kāi)關(guān)e14，所述變頻電源21為低壓交流電源，電壓在4v-10v之間可調(diào)，頻率在1-100hz之間可調(diào)，所述變頻電源21的交流輸出接線柱通過(guò)導(dǎo)線8連接開(kāi)關(guān)e14和電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器e13，組成閉合電路；所述右盒體2的右豎直平面上安裝一塊豎直固定板23，其上打有三個(gè)洞孔，三個(gè)信號(hào)反射水平調(diào)節(jié)桿15從右盒體2的左豎直側(cè)面分別水平穿過(guò)豎直固定板23的三個(gè)洞孔，通過(guò)三組羊角螺母22旋轉(zhuǎn)相連，且三個(gè)信號(hào)反射水平調(diào)節(jié)桿15的左端設(shè)計(jì)了穿線孔，右端表面設(shè)計(jì)有螺紋；所述右盒體2的盒狀水平底板左側(cè)面共設(shè)計(jì)兩個(gè)洞孔，用于將一對(duì)圓柱形支撐桿3的右端插入其中，并通過(guò)兩個(gè)固定件b25定位一對(duì)圓柱形支撐桿3插入的深度，所述固定件b25為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，它套在一對(duì)圓柱形支撐桿3的右端，用兩枚螺釘穿過(guò)圓環(huán)側(cè)面的帶內(nèi)螺紋的洞孔，通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺釘使固定件b25在一對(duì)圓柱形支撐桿3的右端定位。

所述繩體包括繩a16、繩b17、繩c18、繩d19，由三至四種不同粗細(xì)、不同材料的輕繩組成，其長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)；其中繩a16左端連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器a4的打點(diǎn)針，右端連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器e13的打點(diǎn)針；其中繩b17左端連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器b5的打點(diǎn)針，右端連接信號(hào)反射水平調(diào)節(jié)桿15；其中繩繩c18左端連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器c6的打點(diǎn)針，右端連接信號(hào)反射水平調(diào)節(jié)桿15；其中繩d19左端連接電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器d7的打點(diǎn)針，右端連接信號(hào)反射水平調(diào)節(jié)桿15；通過(guò)調(diào)節(jié)繩體的長(zhǎng)度至合適的長(zhǎng)度，通過(guò)調(diào)節(jié)一對(duì)圓柱形支撐桿3插入左右盒體的深度，及通過(guò)調(diào)節(jié)羊角螺母22、固定件a24、固定件b25，可使繩體繃緊。

實(shí)施例2，接通學(xué)生電源20，打開(kāi)開(kāi)關(guān)a9及開(kāi)關(guān)e14；保持電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器a4的工作頻率50hz不變，通過(guò)調(diào)節(jié)頻率旋鈕，使變頻電源21的頻率在45-55hz之間變化，即電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器e13的打點(diǎn)針的振動(dòng)頻率在45-55hz之間發(fā)生變化時(shí)，會(huì)觀察到繩a16上駐波波形不穩(wěn)定，且隨時(shí)間變化；進(jìn)一步地研究會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器e13的工作頻率也為50hz時(shí)，才能形成穩(wěn)定的駐波，便于老師講解沿繩傳播的兩列波，頻率相同時(shí)，兩列波沿繩傳播方向相反時(shí)，經(jīng)過(guò)波的疊加，在繩體上形成了穩(wěn)定的駐波波形。

本發(fā)明的有益效果在于：（1）接通電源，打開(kāi)振源左盒體1上四只開(kāi)關(guān)，用同樣長(zhǎng)度不同材料制成的彈性繩體，通過(guò)調(diào)節(jié)一對(duì)圓柱形支撐桿3的有效插入的深度，演示駐波，可通過(guò)比較駐波的多少，幫助理解波速、頻率、波長(zhǎng)三種之間的關(guān)系，進(jìn)一步理解波速與繩體粗細(xì)無(wú)關(guān)，波速僅由介質(zhì)決定，頻率僅由波源決定，波長(zhǎng)是由波速和頻率共同決定；（2）保持一個(gè)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率不變，使另外一個(gè)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率發(fā)生變化時(shí)，觀察到駐波波形的變化，會(huì)發(fā)現(xiàn)只有頻率相同時(shí)，才能形成穩(wěn)定的駐波，從而理解波的疊加原理和相干條件，比老師直接講解說(shuō)沿繩體傳播的機(jī)械波遇到信號(hào)反射水平調(diào)節(jié)桿，再沿繩體反射回來(lái)，學(xué)生更易接受前者知識(shí)，學(xué)生經(jīng)過(guò)親身體驗(yàn)，對(duì)比分析，容易總結(jié)出雙波源形成的波傳播過(guò)程的疊加規(guī)律，即波的疊加原理，避免死記硬背。