弹簧振子

摘要： 基于物理学科核心素养的要求,以探究"弹簧振子"振动全过程为主体,以发展学生科学思维为主线,巧设生活情境,通过"情境—建模—设计—探究—结论—论证"多个环节,实现对简谐运动概念的持续认识,激活学生观察发现、抽象建模、质疑生成、选择优化等各种能力,发展学生的科学思维,提升学生的物理观念.

摘要： 利用phyphox的传感器对数据的实时读取和处理功能研究弹簧振子的运动规律。采用控制变量法分析手机软件读取的振动周期、不同时刻的加速度数据和实时图像,探究竖直方向弹簧振子的运动规律。发现竖直方向的弹簧振子在做简谐振动,实验测得的周期、质量和劲度系数之间的关系式和理论推导相一致。实验表明,利用手机传感器改进实验系统,不仅方法上可行,还更加直观地展现了弹簧振子在竖直方向的运动规律。这一工作可以启发教师把手机软件、智能手机传感器等作为物理课程资源,融入到实验课堂中,从而提高实验教学效率并增强课堂活动氛围。

摘要： 本期点评专家谭迪熬中国发明协会院士专家咨询工作委员会首任专家,中国发明协会中小学创造教育分会会长,科技创新教育特级教师,教育部国培计划专家库专家。简谐运动和阻尼运动是高中物理的重点,也是难点,现在高中物理新教材采用水平弹簧振子替代以前的砂摆演示简谐运动的图像,但目前实验室的简谐运动演示仪有诸多不足,比如,描绘图像的笔不稳定、用笔描图时摩擦力较大、画出的图像不规范、实验效果差等。

摘要： 针对学生在学习过程中存在的问题,从简谐运动的单摆势能表达问题出发,利用类比法引入简谐运动振子势能概念,简化振子势能表达形式,再通过类比弹簧振子模型,辅助解决了简谐运动的单摆能量问题,引导学生掌握物理问题研究方法,进一步提升学生的科学思维,促进物理学科关键能力的提高。

摘要： 以“简谐振动”为例,从单元教学的视角引入问题情景、建立理想化模型、进行运动探究,让整个课时教学过程在单元教学的主线下开展.课时教学过程中,每个教学环节的设计,均以单元的主线开展.从单元的视角引导学生经历建立模型、科学猜想、科学探究、科学推理和论证、质疑创新等过程,让学生的核心素养在学习过程中得到提升.

摘要： 以人教版教材《物理》选择性必修第一册“简谐运动的描述”为例,探讨如何将探究实验有效融入新课教学中,使教学目标任务化、教学内容问题化,培养学生的科学探究能力。

摘要： 以简谐振动的教学过程为例,展示了问题导向式教学方法,并说明了该节课如何融入思政教育.首先通过秋千和浮标的运动视频,引导学生思考其物理实质;再以弹簧振子为例说明简谐振动的特征;最后由简谐振动的特征判据说明浮标的运动为简谐振动.在介绍理论模型时运用了矛盾论的观点,实现了物理知识和思政教育的无缝对接.

摘要： 基于数理统计的方法,利用SPSS软件对弹簧振子实验数据进行分析,建立回归模型。利用回归系数,测得弹簧的劲度系数。该方法测得弹簧振子劲度系数值与逐差法和作图法所得百分误差均为0.01%。研究结果显示利用SPSS软件处理弹簧振子实验数据更加简便。

摘要： 组装ESP32开发板和超声波测距传感器,让装有Phyphox软件的智能手机通过蓝牙接收传感器的信号,研究弹簧振子在气垫导轨上做阻尼运动中不同挡板面积对阻尼系数的影响。实验结果显示,阻尼系数与挡板面积呈线性关系。

摘要： 韦氏摆的上下振动和水平扭转运动之间存在耦合作用,可以发生明显的能量传递现象,且当系统达到共振后,摆锤将会产生周期性的振动和扭动。本文从本质上解释了韦氏摆振动传递现象,构建了韦氏摆运动的理论模型与描述方法,解得了韦氏摆竖直运动和水平运动的理论轨迹,并通过大量的实验和定量的仿真模拟验证了理论模型与求解方法的正确性。进一步探究了韦氏摆模型的应用范围,研究了弹簧的弹性系数、摆锤的质量和大小、运动初始条件对韦氏摆运动的影响,建立了一套可以定量测量的物理跟踪方法,为更好设计韦氏摆的实验器材提供了实验与理论依据。

摘要： 对弹簧振子模型的参考系和固定端问题进行讨论，给出理想弹簧振子的模型。实验结果表明：弹簧振子的运动是相对于惯性系而言的，弹簧的固定端就是振子运动的惯性参考系，理想的弹簧振子模型包括固定端、弹簧和振子3个部分。

摘要： 本文利用积分法分析了弹簧振子非线性振动的周期、频率、振幅等力学特征值,并在稳态的情况下计算了对称非线性振动的杜芬方程的频率特性,并通过逐步积分法分析了框架结构在冲击载荷作用下的弹塑性振动。数值算例说明了弹簧振子模型对求解非线性振动的实效性。

摘要： 本文在弹簧振子系统中引入声子晶体理论中的局域共振带隙机理,得出其弯曲振动的带隙特性,并使系统的周期尺寸比禁带内振动波长低两个量级,成功实现了"小尺寸控制大波长"的目的.论文主要通过改变系统的弹簧和振子的参数,分析其对带隙宽度的影响.具有低频局域共振带隙的周期结构为结构减振提供一种全新的技术途径.

摘要： 介绍数码相机的有关原理,并采用数码相机来研究弹簧振子的周期和阻尼振动的特性参数,研究简谐振动模型的主要特征及其运动规律。

摘要： 本文旨在研制一种宽频带、测量分辨率与GWR仪器相当的新型超导重力仪(SG),以便实现利用同一台仪器对重力信号和地球背景噪声进行高分辨率测量的目的.将超导重力仪的弹簧振子固有频率增大,同时利用基于超导量子干涉器件(SQUID)的位移传感技术对弹簧振子位移进行更高精度的测量.这样仪器在工作频带展宽到包含地球背景噪声频段的同时,仍然可以保持高测量分辨率.固有频率接近20Hz的超导垂向加速度计(SVA)已经设计和组装完成,并在4.2K液氦温区进行了初步测试.加速度计的分辨率达到了8μGal/Hz1/2@0.1Hz.实验结果表明,如果加速度计的固有频率调整到1Hz附近,那么其分辨率便可以提高到10-2μGal/Hz1/2水平.该部分参数优化工作正在进行.本文将对超导加速度计的工作原理、结构和测试结果进行介绍.

摘要： 针对非线性环节双闭环直流电机调速测试系统运行过程中存在的机械振动,分析系统的振动机理,提出弹簧振子类等效振动模型,采用改进遗传算法(IGA)进行模型参数辨识.实验证明了所提出的振动模型及其模型参数辨识方法的有效性.

摘要： 按照(国家电网生[2010] 452号)《关于印发输电线路舞动治理工作指导意见的通知》)中双摆防舞器的要求,采用弹簧振子阻尼结构,研制了防舞动装置,满足指导意见中的防舞器布置方案、质量和质心距导线束中线距离等要求.新型防舞动间隔棒从吸能-耗能角度研制。防舞器部分质量参照同规格导线适用的双摆质量，因此还能起到压重防舞作用。新型防舞动间隔棒还在运行观测和改进过程中，可通过调配防舞器中振子质量、弹簧刚度、阻尼比、以及防舞器与各方向夹角等参数，来进一步提高防舞动效果。新型防舞动间隔棒的线夹夹头还可更换为旋转夹头，以增加防止迎风面子导线扭转诱发舞动的功能。防舞器安装角度:本产品的防舞器与水平面、顺线方向垂直面、切线方向垂直面均成45°，这样在水平方向、顺线方向和垂直方向发生导线摆动或舞动时均可产生吸能及阻尼作用。

摘要： 通过数值计算对弹簧振子的运动形态进行模拟，发现振子横向摆动的幅度随弹簧长度的变化存在突变，并通过具体实验得到验证．

摘要： 有质量弹簧振子的振动是一个复杂问题.有文献利用波动方程,求解振子在水平面上的振动,但在求解中容易忽视斯特姆—刘维型本征值问题中的非自伴性,即不同本征值的本征函数不正交结果,因此难以得到正确的普适解.利用泛涵分析理论,对本征基函数进行正交规一,可得到合理的理论振动解.

摘要： 本文提出了一种新型的光栅光调制器(GLM),它由可动平板阵列和固定光栅构成,通过可动平板的垂直运动,达到调制光束的目的.为验证该结构实现的可能性,得到器件的机电特性,根据微梁的力学理论进行了电力学理论分析,通过Coventor仿真软件进行了有限元仿真.分析表明,该器件所需驱动电压为16V,无明显的迟滞现象,可动平板的有效衍射面积较大,易于实现面阵结构,提高了光学衍射效率.

摘要： 一种差分馈电双极化振子组件，包括辐射体和对辐射体差分双馈电的正交相连的一对巴伦支撑臂，辐射体包括正负45度正交的两对振子臂，两对振子臂的正交中心设有十字形短路片；巴伦支撑臂的正面沿中心镜像对称设有微带巴伦，镜像对称的微带巴伦形成一组差分双馈线，巴伦支撑臂的背面沿中心镜像对称设有接地金属层；振子臂和短路片分别支撑于巴伦支撑臂顶部，且振子臂与接地金属层连接，短路片与微带巴伦连接。对辐射体进行差分双馈电，使得振子臂表面上的电流分布更加趋于完全一致，方向图收敛性好，并获得了高隔离度、高交叉极化比，以及良好的阻抗带宽，另外通过每对差分馈线终端短路和两路极化的差分馈线交叉短路，使两路极化具有高度的相似性。

摘要： 在具有一端为开放端的筒状的外壳11和封闭该外壳11的开放端的管座12的压电振子容器10中,管座12的外周面和外壳11的内周面分别具有略呈椭圆形状或椭圆形状。将管座12压入外壳11的开放端中时的压入余量从外壳11的长径侧向短径侧单调地增加。因此,在垂直应力小的短径部分115、125压入余量大,而在拉伸应力大的长径部分116、126压入余量小,所以,不会发生由于封闭不良或外壳11的破裂引起的气密不良。这样,便可提供使用椭圆或略呈椭圆的外壳也不发生气密不良、进而压电振动片与外壳内周也不会接触的压电振子容器、使用该压电振子容器的压电振子、装配该压电振子的电路基板和压电振子的制造方法。

摘要： 本发明公开了一种基于声子晶体的含弹簧阻尼型动力吸振器低频减振结构，包括基板，所述基板上周期性排布设置有若干组颗粒阻尼机构，所述颗粒阻尼机构包括壳体和颗粒阻尼器，其特征在于，所述颗粒阻尼器的上下两侧各连接设置有一个与壳体相连接的弹簧，所述颗粒阻尼器通过两个弹簧与壳体弹性连接，所述壳体的底部与基板螺纹连接。本发明通过两个弹簧将颗粒阻尼器与壳体弹性连接，使得颗粒阻尼器改变了传统的连接方式，从而使颗粒阻尼器具备了极宽的带隙特性及中、低减振的特性，再利用弹簧的弹性作用，使得颗粒阻尼器中颗粒碰撞能够保持平衡，大幅度地减小了噪声，提升了低频减振的效果，满足了声子晶体减振降噪的要求。

摘要： 一种包括谋求激励电平特性的改善的新颖结构的AT切的晶体振子及晶体振子中间物以及晶体振子的制造方法。本发明的晶体振子(10)包括：AT切的晶体片(20)，平面形状为长方形状，将与晶体的X轴平行的方向设为长边；激振用电极(21a)及激振用电极(21b)，设置于所述晶体片的表背；及容器(30)，安装晶体片。在将所述晶体片的厚度表示为T，将设置于所述晶体片的表背的所述激振用电极的厚度的合计值表示为t时，两者的比即t/T为0.026～0.030。或在将晶体片的设置有激振用电极的区域中的晶体的质量表示为M，将所述区域中的所述表背的激振用电极的质量表示为m时，两者的比即m/M为0.192～0.216。

摘要： 本发明公开了一种永磁振子活塞组件，适于在变化的磁场内运动，所述永磁振子活塞组件包括活塞本体及永磁组件，所述永磁组件包括第一永磁体及第二永磁体，所述第一永磁体置于所述活塞本体的中央区域，所述第二永磁体环绕于所述第一永磁体外围置于所述活塞本体上，所述第一永磁体及所述第二永磁体位于所述活塞本体的轴向方向的同一侧的极性相反，藉由变化的磁场对所述第一永磁体及第二永磁体的磁力变化而带动所述活塞本体作直线往复运动；本发明的永磁振子活塞组件的结构简单、重量轻、成本低及适于在变化的磁场内运动；本发明还提供了一种异步推挽式电磁振子压缩机及一种异步双推挽式电磁振子压缩系统。

摘要： 本实用新型公开一种弹簧片振子及弹簧片振子式自摇摆坐躺椅，所述弹簧片振子配置成，由前弹性片、后弹性片、上固定板、下固定板构成以下固定板为轴心并平行于上固定板平面的四边形振子结构；所述自摇摆坐躺椅包括底架、摇摆架、坐躺椅本体、弹簧片振子。本实用新型通过设计一个弹簧片振子来代替现有摇摆椅中的摇摆结构，该弹簧片振子在摆动时的侧向偏移很小，对载荷的重心移动敏感性不高，即对人体坐卧的姿势适应性强，振动平稳、安静、安全、结构简单、生产成本也比较低等优势，相较于常规的摇摆坐躺椅，提供了一种简单而安全的、可靠的、低成本又自动化的休闲效果极佳的可坐可躺的摇摆椅子。

摘要： 本实用新型公开了一种永磁振子活塞组件，适于在变化的磁场内运动，所述永磁振子活塞组件包括活塞本体及永磁组件，所述永磁组件包括第一永磁体及第二永磁体，所述第一永磁体置于所述活塞本体的中央区域，所述第二永磁体环绕于所述第一永磁体外围置于所述活塞本体上，所述第一永磁体及所述第二永磁体位于所述活塞本体的轴向方向的同一侧的极性相反，藉由变化的磁场对所述第一永磁体及第二永磁体的磁力变化而带动所述活塞本体作直线往复运动；本实用新型的永磁振子活塞组件的结构简单、重量轻、成本低及适于在变化的磁场内运动；本实用新型还提供了一种异步推挽式电磁振子压缩机及一种异步双推挽式电磁振子压缩系统。

摘要： 本发明提供了一种基于成组弹簧振子的桥站结构自振特性测试方法，能够直观、简捷地监测结构任意处的自振特性，进而获得桥站整体的自振频率。本发明所提供的桥站结构自振特性测试方法，其特征在于，包括：步骤1.将具有不同自振频率的成组弹簧振子布置在桥站的不同结构部位的测点上；步骤2.在列车离开桥站后，桥站结构发生自由振动，成组弹簧振子受桥站自振影响发生受迫振动，通过高速摄影相机，精确捕捉每个弹簧振子的振动情况；步骤3.根据获得的每个弹簧振子的振动情况，计算出弹簧振子组的受迫振动频率，该受迫振动频率即为相应测点处的自振频率；步骤4.根据各测点的自振频率，得到桥站整体结构的自振频率。

摘要： 本发明提供了一种基于成组弹簧振子的桥站结构自振特性测试方法，能够直观、简捷地监测结构任意处的自振特性，进而获得桥站整体的自振频率。本发明所提供的桥站结构自振特性测试方法，其特征在于，包括：步骤1.将具有不同自振频率的成组弹簧振子布置在桥站的不同结构部位的测点上；步骤2.在列车离开桥站后，桥站结构发生自由振动，成组弹簧振子受桥站自振影响发生受迫振动，通过高速摄影相机，精确捕捉每个弹簧振子的振动情况；步骤3.根据获得的每个弹簧振子的振动情况，计算出弹簧振子组的受迫振动频率，该受迫振动频率即为相应测点处的自振频率；步骤4.根据各测点的自振频率，得到桥站整体结构的自振频率。

摘要： 本实用新型提供一种集测量弹簧振子周期和弹簧劲度系数的实验装置，包括实验装置本体，所述实验装置本体包括底座和安装板，所述底座上焊接有支撑杆一和支撑杆二，所述支撑杆一和支撑杆二的顶部焊接有顶板，所述支撑杆一上设置有滑槽一，所述滑槽一的内部设置有激光发射端，所述顶板上设置有导轨，所述导轨的内部设置有悬挂头，所述悬挂头上安装有弹簧，所述顶板的一侧设置有黑布筒，所述支撑杆二上设置有滑槽二，所述滑槽二的内部设置有激光接收端，所述激光接收端与激光发射端相配合，该集测量弹簧振子周期和弹簧劲度系数的实验装置通过内部的激光发射端和激光接收端对弹簧及球体的摆动进行检测，有效提高工作质量，保证数据的准确性。