4.6 机械振动

机械振动探究环境构建工具


机械振动是最基本的振动形式,由于该部分内容公式较多,运动过程复杂,学生往往不易理解。

机械振动探究环境构建工具提供单摆和弹簧振子模型,可设置属性;能够按照简谐振动规律动态模拟所选择单摆或弹簧振子的简谐振动过程;动态调整所选择对象属性时,简谐振动的过程能够按照简谐振动规律发生相应变化;能够显示运动对象的回复力、速度、加速度的大小和方向;能够显示运动对象的位移时间图像、加速度时间图像、受力时间图像。

1、初始界面

可以手动拖动摆球进行最大摆角的调整,默认最大摆角为10度。

2、工具栏属性的设置

界面边的三角号点出后出现如下工具条菜单:

(1)可以选择不同的模型和不同的状态进行演示,不同模型对应不同的工具条菜单。

(2)在工具栏中可以改变研究对象的物理量,单摆模型中可以通过勾选“显示单摆(2)”来添加或取消显示单摆2。

(3)重力加速度设置中,其中g=0,只有在小球有一定初速度时才可以运动,即如果在初始状态就选择g=0,小球不会运动,同时在g=0时,某些设置是不用的。

(4)可以勾选是否是“简谐振动状态”,默认是选择的,并且只有在简谐振动状态时,才可以选择显示位移时间图像、加速度时间图像和受力时间图像,选择显示工作区会显示对应的图像坐标系。

在运动过程中点击绘制图像按钮,从当前时刻开始绘制图像。

(5)数据信息和辅助工具

可选择显示相应的能量变化条、数据记录表格、周期计算窗口、量角器和测量工具等。

3、“提示”窗口

鼠标单击属性框上的“提示”按钮,出现提示窗口。“提示”按钮为下图中的红色部分。

提示窗口如下: