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器的駐波實驗演示器。

背景技術(shù)：

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

技術(shù)實現(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)中提出的問題。

一種基于雙電磁打點器的駐波實驗演示器，由振源左盒體、右盒體、一對圓柱形支撐桿、繩體、學(xué)生電源、變頻電源組成，其特征在于：還包括電磁打點計時器a、電磁打點計時器b、電磁打點計時器c、電磁打點計時器d、電源線、開關(guān)a、開關(guān)b、開關(guān)c、開關(guān)d、電磁打點計時器e、開關(guān)e、信號反射水平調(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螺釘水平平行安裝四只電磁打點計時器，分別是電磁打點計時器a、電磁打點計時器b、電磁打點計時器c、電磁打點計時器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關(guān)，分別是開關(guān)a、開關(guān)b、開關(guān)c、開關(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導(dǎo)線連接開關(guān)和電磁打點計時器，組成閉合電路；具體是：開關(guān)a通過電源線連接電磁打點計時器a，開關(guān)b通過電源線連接電磁打點計時器b，開關(guān)c通過電源線連接電磁打點計時器c，開關(guān)d通過電源線連接電磁打點計時器d；所述振源左盒體的水平底板右側(cè)面共設(shè)計兩個洞孔，用于將一對圓柱形支撐桿的左端插入其中，并通過兩個固定件a定位一對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)，它套裝在一對圓柱形支撐桿的左端，用兩枚螺釘穿過圓環(huán)側(cè)面的帶內(nèi)螺紋的洞孔，通過旋轉(zhuǎn)螺釘方式使固定件a在一對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螺釘僅安裝一只電磁打點計時器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導(dǎo)線連接開關(guān)e和電磁打點計時器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，其上打有三個洞孔，三個信號反射水平調(diào)節(jié)桿從右盒體2的左豎直側(cè)面分別水平穿過豎直固定板的三個洞孔，通過三組羊角螺母旋轉(zhuǎn)相連，且三個信號反射水平調(diào)節(jié)桿的左端設(shè)計了穿線孔，右端表面設(shè)計有螺紋；所述右盒體的盒狀水平底板的左側(cè)面共設(shè)計兩個洞孔，用于將一對圓柱形支撐桿的右端插入其中，并通過兩個固定件b定位一對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)，它套裝在一對圓柱形支撐桿的右端，用兩枚螺釘穿過圓環(huán)側(cè)面的帶內(nèi)螺紋的洞孔，通過旋轉(zhuǎn)螺釘方式使固定件b在一對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、不同材料的輕繩組成，其長度可以調(diào)節(jié)；其中繩a左端連接電磁打點計時器a的打點針，右端連接電磁打點計時器e的打點針；其中繩b左端連接電磁打點計時器b的打點針，右端連接信號反射水平調(diào)節(jié)桿；其中繩繩c左端連接電磁打點計時器c的打點針，右端連接信號反射水平調(diào)節(jié)桿；其中繩d左端連接電磁打點計時器d的打點針，右端連接信號反射水平調(diào)節(jié)桿；通過調(diào)節(jié)繩體長度，一對圓柱形支撐桿插入左右盒體的深度，及通過調(diào)節(jié)羊角螺母、固定件a、固定件b，可使繩體繃緊。

進一步的改進在于，接通學(xué)生電源，打開開關(guān)a及開關(guān)e；保持電磁打點計時器a的工作頻率50hz不變，通過調(diào)節(jié)頻率旋鈕，使變頻電源的頻率在45-55hz之間變化，即電磁打點計時器e的打點針的振動頻率在45-55hz之間發(fā)生變化時，會觀察到繩a上駐波波形不穩(wěn)定，且隨時間變化；進一步地研究會發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電磁打點計時器e的工作頻率也為50hz時，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，兩列波沿繩傳播方向相反時，經(jīng)過波的疊加，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，打開振源左盒體上四只開關(guān)，用同樣長度不同材料制成的彈性繩體，通過調(diào)節(jié)一對圓柱形支撐桿的有效插入的深度，演示駐波，通過比較繩上駐波的多少，幫助理解波速、頻率、波長三種之間的關(guān)系，進一步理解波速與繩體粗細無關(guān)，波速僅由介質(zhì)決定，頻率僅由波源決定，波長是由波速和頻率共同決定；（2）保持一個電磁打點計時器頻率不變，使另外一個電磁打點計時器頻率發(fā)生變化時，觀察到駐波波形的變化，會發(fā)現(xiàn)只有頻率相同時，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，比老師直接講解說沿繩體傳播的機械波遇到信號反射水平調(diào)節(jié)桿，再沿繩體反射回來，學(xué)生更易接受前者知識，學(xué)生經(jīng)過親身體驗，對比分析，容易總結(jié)出雙波源形成的波傳播過程的疊加規(guī)律，即波的疊加原理，避免死記硬背。

附圖說明

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、一對圓柱形支撐桿，4、電磁打點計時器a，5、電磁打點計時器b，6、電磁打點計時器c，7、電磁打點計時器d，8、電源線，9、開關(guān)a，10、開關(guān)b，11、開關(guān)c，12、開關(guān)d，13、電磁打點計時器e，14、開關(guān)e，15、信號反射水平調(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。

具體實施方式

實施例1，如圖1所示，一種基于雙電磁打點器的駐波實驗演示器，由振源左盒體1、右盒體2、一對圓柱形支撐桿3、繩體、學(xué)生電源20、變頻電源21組成，其特征在于：還包括電磁打點計時器a4、電磁打點計時器b5、電磁打點計時器c6、電磁打點計時器d7、電源線8、開關(guān)a9、開關(guān)b10、開關(guān)c11、開關(guān)d12、電磁打點計時器e13、開關(guān)e14、信號反射水平調(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螺釘水平平行安裝四只電磁打點計時器，分別是電磁打點計時器a4、電磁打點計時器b5、電磁打點計時器c6、電磁打點計時器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關(guān)，分別是開關(guān)a9、開關(guān)b10、開關(guān)c11、開關(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導(dǎo)線8連接開關(guān)和電磁打點計時器，組成閉合電路；具體是：開關(guān)a9通過電源線8連接電磁打點計時器a4，開關(guān)b10通過電源線8連接電磁打點計時器b5，開關(guān)c11通過電源線8連接電磁打點計時器c6，開關(guān)d12通過電源線8連接電磁打點計時器d7；所述振源左盒體1的右側(cè)面下方共設(shè)計兩個洞孔，用于將一對圓柱形支撐桿3的左端插入其中，并通過兩個固定件a24定位一對圓柱形支撐桿3插入的深度，所述固定件a24為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，它套裝在一對圓柱形支撐桿3的左端，用兩枚螺釘穿過圓環(huán)側(cè)面的帶內(nèi)螺紋的洞孔，通過旋轉(zhuǎn)螺釘方式使固定件a24在一對圓柱形支撐桿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螺釘僅水平安裝一只電磁打點計時器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導(dǎo)線8連接開關(guān)e14和電磁打點計時器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，其上打有三個洞孔，三個信號反射水平調(diào)節(jié)桿15從右盒體2的左豎直側(cè)面分別水平穿過豎直固定板23的三個洞孔，通過三組羊角螺母22旋轉(zhuǎn)相連，且三個信號反射水平調(diào)節(jié)桿15的左端設(shè)計了穿線孔，右端表面設(shè)計有螺紋；所述右盒體2的盒狀水平底板左側(cè)面共設(shè)計兩個洞孔，用于將一對圓柱形支撐桿3的右端插入其中，并通過兩個固定件b25定位一對圓柱形支撐桿3插入的深度，所述固定件b25為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，它套在一對圓柱形支撐桿3的右端，用兩枚螺釘穿過圓環(huán)側(cè)面的帶內(nèi)螺紋的洞孔，通過旋轉(zhuǎn)螺釘使固定件b25在一對圓柱形支撐桿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、不同材料的輕繩組成，其長度可以調(diào)節(jié)；其中繩a16左端連接電磁打點計時器a4的打點針，右端連接電磁打點計時器e13的打點針；其中繩b17左端連接電磁打點計時器b5的打點針，右端連接信號反射水平調(diào)節(jié)桿15；其中繩繩c18左端連接電磁打點計時器c6的打點針，右端連接信號反射水平調(diào)節(jié)桿15；其中繩d19左端連接電磁打點計時器d7的打點針，右端連接信號反射水平調(diào)節(jié)桿15；通過調(diào)節(jié)繩體的長度至合適的長度，通過調(diào)節(jié)一對圓柱形支撐桿3插入左右盒體的深度，及通過調(diào)節(jié)羊角螺母22、固定件a24、固定件b25，可使繩體繃緊。

實施例2，接通學(xué)生電源20，打開開關(guān)a9及開關(guān)e14；保持電磁打點計時器a4的工作頻率50hz不變，通過調(diào)節(jié)頻率旋鈕，使變頻電源21的頻率在45-55hz之間變化，即電磁打點計時器e13的打點針的振動頻率在45-55hz之間發(fā)生變化時，會觀察到繩a16上駐波波形不穩(wěn)定，且隨時間變化；進一步地研究會發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電磁打點計時器e13的工作頻率也為50hz時，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，兩列波沿繩傳播方向相反時，經(jīng)過波的疊加，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，打開振源左盒體1上四只開關(guān)，用同樣長度不同材料制成的彈性繩體，通過調(diào)節(jié)一對圓柱形支撐桿3的有效插入的深度，演示駐波，可通過比較駐波的多少，幫助理解波速、頻率、波長三種之間的關(guān)系，進一步理解波速與繩體粗細無關(guān)，波速僅由介質(zhì)決定，頻率僅由波源決定，波長是由波速和頻率共同決定；（2）保持一個電磁打點計時器頻率不變，使另外一個電磁打點計時器頻率發(fā)生變化時，觀察到駐波波形的變化，會發(fā)現(xiàn)只有頻率相同時，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，比老師直接講解說沿繩體傳播的機械波遇到信號反射水平調(diào)節(jié)桿，再沿繩體反射回來，學(xué)生更易接受前者知識，學(xué)生經(jīng)過親身體驗，對比分析，容易總結(jié)出雙波源形成的波傳播過程的疊加規(guī)律，即波的疊加原理，避免死記硬背。