简谐运动

摘要： 单摆的运动是简单而复杂的,它可以简化成最典型的简谐振动,但又可能出现更为复杂的普通振动、转动甚至混沌等非线性运动.这篇文章采用四阶Runger-Kutta数值计算方法求解在驱动力、阻力及重力作用下完整的单摆的运动方程.从计算结果中可以清晰看到驱动力的大小、频率对于单摆运动的影响以及单摆从简谐运动向普通振动以及混沌变化的过程.

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： 信息技术的迅猛发展为物理学科的教学带来了新的生机,有效利用信息技术辅助物理学科教学,成为提升物理教学效率的有效手段。以鲁科版“简谐运动”教学设计为例,论述了在336教学模式下智慧教室在高中物理教学中的应用及其优势。

摘要： 为了引导学生探究简谐运动规律,加深对力学相似性的理解和锻炼数据分析处理能力,设计了扭摆实验,推导了简谐运动的基本规律,融入了智能手机和视频软件的应用,测得了扭摆转动角度、角速度、角加速度和能量的时间演化曲线.

摘要： 同学们在平时的训练中时常会遇到一些感觉无从下手的题目,这些难题如何解决呢?这就需要善用科学思维,通过知识迁移,借用相关知识,从而达到借力使力,顺利求解的目的。现以几道简谐运动题目为例分析如下。

摘要： 借助GoeGebra软件对简谐运动的振动图像进行拟合,解决了中学物理教师难以根据振动图像(x-t图)利用拟合法获得振动规律的困境.

摘要： 列举几道含简谐运动的电磁感应综合题,从力学运动、电学元件、磁场分布等几个构成条件,阐述力学中的简谐运动如何与电磁学中的电磁感应完美融合,并思考物理教学中如何培养学生的物理观念和科学思维,达到知识应用的融会贯通。

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： 简谐运动是一种速度和加速度都不断变化的“双变”运动,是振动中最简单、最基本的一种运动形式.简谐运动在简谐波、重力场、电场、磁场、分子力场中多有体现,因此,研究简谐运动特征及其分类应用十分必要.

摘要： 数值计算方法是一种科学研究方法,将数值计算方法引入教学过程,使学生经历探究过程,加深对力和运动关系的理解,激发学习热情,提高学习的主动性,促使能力提升.

摘要： 通过详细介绍简谐运动图像分析仪在描绘出振动图像的基础上,利用线状激光和步进电机调速系统实现"直线运动、摆动和圆周运动"之间的同步跟踪和对比,进一步验证了弹簧振子和单摆的振动图像是正弦曲线，并将其应用于高中物理教学中，将物理规律与数学知识巧妙地结合起来，在学生己经学过正弦函数曲线和单位圆的基础上，通过实验得出弹簧振子和单摆的运动学方程也是正弦函数，这反过来也是对数学知识的巩固和验证。

摘要： 介绍了应用液压驱动形式构建风洞动态试验控制系统的软硬件设计方法,包括液压马达、伺服阀的参数计算及选型,液压伺服位置控制系统设计方案,基于前馈控制和模糊比例-积分-微分(Proportion-Integration-Differentiation,PID)控制算法的设计思路,简谐运动的实现方法等.通过试验数据分析,该套系统在50/2.5Hz和400/0.8Hz以下的振幅/频率组合指标运动下,满足幅值差10％和相位差10.以内的控制指标要求,同时分析得到伺服阀死区特性是运动频率对指标造成影响的主要原因,并得出了基于液压驱动的动态试验系统较传统电机驱动系统的优缺点.

摘要： 一种在简谐运动参考系下探究惯性问题的实验方法，包括球A、球B、球A1、透明装置、小车和弹簧构成，其特征是：透明装置固定在可以沿水平面自由移动的小车上，所述透明装置带有密封上盖，透明装置为方形容器，其底部与侧壁及密封上盖都是透明有机板材料；在透明装置侧壁中间固定一个与侧壁垂直的直杆，在直杆上分别用柔软细绳系上平均密度小于、等于、大于透明装置中的流体密度的球及可以自动改变平均密度的球，在小车两端的同一水平直线上分别固定两个弹簧，两个弹簧的另一端固定在水平桌面的竖直柱上，使小车处于弹簧系统的自然状态，所述球A、球B和球A1的外壳均为橡胶膜，有利于探究在简谐运动参考系中的惯性及惯性力问题。

摘要： 本发明公开了一种基于FPGA实现伺服转角叠加简谐运动系统及方法，此方法的实现系统包括地址模块、时间计数模块、方向模块、波形叠加模块、ROM模块、RAM模块、串口模块。上位机将已经处理好的标准化正弦函数时间差固化到ROM中，并通过串口模块传输实际细分数、实际测试转角、两列波的频率到RAM中，地址模块用于控制ROM中数据寻址并接收ROM中数据，数据经过处理后传输到时间计数模块，计数完成时，时间计数模块驱动方向模块和波形叠加模块进行方向信号和脉冲信号的发送。本发明的技术方案可以驱动伺服电机实现较复杂的叠加简谐运动。

摘要： 本发明公开了一种简谐运动式晶圆清洗干燥方法，包括以下步骤：步骤一、将晶圆放置于晶圆清洗槽内；步骤二、向晶圆清洗槽内吹送氮气，氮气吹送完成后，向晶圆清洗槽内输送超纯水润湿晶圆；步骤三、将超纯水排出，向晶圆清洗槽内吹送异丙醇，向晶圆清洗槽内输送超纯水润湿晶圆；步骤四、再次向晶圆清洗槽内吹送异丙醇，晶圆在摆动机构的带动下做简谐运动；步骤五、晶圆向晶圆清洗槽内吹加热后的异丙醇与氮气混合物，超纯水排出；步骤六、晶圆做简谐运动的状态下持续向晶圆清洗槽内吹送异丙醇与氮气混合物，直至晶圆表面干燥。本发明使得水分子在异丙醇分子受到不断间歇性震荡已经完成的循环气流场力的控制下快速被带离槽体而达到干燥效果。

摘要： 一种在简谐运动参考系下探究惯性问题的实验方法，包括球A、球B、球A1、透明装置、小车和弹簧构成，其特征是：透明装置固定在可以沿水平面自由移动的小车上，所述透明装置带有密封上盖，透明装置为方形容器，其底部与侧壁及密封上盖都是透明有机板材料；在透明装置侧壁中间固定一个与侧壁垂直的直杆，在直杆上分别用柔软细绳系上平均密度小于、等于、大于透明装置中的流体密度的球及可以自动改变平均密度的球，在小车两端的同一水平直线上分别固定两个弹簧，两个弹簧的另一端固定在水平桌面的竖直柱上，使小车处于弹簧系统的自然状态，所述球A、球B和球A1的外壳均为橡胶膜，有利于探究在简谐运动参考系中的惯性及惯性力问题。

摘要： 一种圆周运动的简谐运动演示仪，包括主支架、辅助支架、固定卡、控制模块，其中主支架设置圆孔一，辅助支架设置圆孔二，所述固定卡与圆孔一、圆孔二相匹配，所述辅助支架底部对称主支架铰接设置。本实用新型巧妙地利用了圆周球随着圆板的转动以及白纸随着输送带转动移动，直观地表现了圆周运动和简谐运动的关系，操作方便易行，演示效果直观，教学效果好，很好地体现实验探究的新理念；采用了圆管上套接工字管的模式，横向滑动更加顺畅，纵向滑动更加稳定。

摘要： 本实用新型涉及实验装置技术领域，具体为一种验证简谐运动的实验装置，包括轨道和非伸缩丝带，升降立架的顶部底部可摆动连接有非伸缩细绳，非伸缩细绳的底部固定连接有紫外线灯，紫外线灯的底部对应设有紫外线感光板，在进行实验时，使用者手握非伸缩细绳进行后拉，再按下开关键进行启动传动机构，此时，使用者将手握非伸缩细绳由静止状态进行释放，则非伸缩细绳带动底部紫外线灯在直线运动状态下的紫外线感光板顶部做单摆运动，紫外线感光板上显示出紫外线灯单摆的运动图像，通过加入这样的设置使得能够清晰且标准的显示出紫外线灯单摆的运动图像，从而直观且便捷的验证简谐运动，且可自由调节实验所需高度，实现实验的可调可控性。

摘要： 本实用新型公开了一种简谐运动合成的机械演示装置，该装置包括第一滑台机构和第二滑台机构，所述第一滑台机构包括第一电机、第一滑动导轨和第一滑台，所述第一滑动导轨与第一滑台滑动连接，所述第一电机转动连接有第一摆臂，所述第一滑台开设有第一滑槽，所述第一摆臂的一端穿入到第一滑槽内；所述第二滑台机构包括第二电机、第二滑动导轨和第二滑台，所述第二滑动导轨与第二滑台滑动连接，所述第二电机转动连接有第二摆臂，所述第二滑台开设有第二滑槽，所述第二摆臂的一端穿入到第二滑槽内；所述第二滑台机构位于第一滑台机构的上方。本实用新型原理清晰，结构简单，廉价轻便，适用于教学等场合，向学员们清晰的展示简谐振动合成的原理。

摘要： 本实用新型提供的一种物理学简谐运动教学用具，涉及运动教具技术领域，包括：U型底座，所述U型底座的外壁一侧固定安装有变速箱，所述变速箱的内表壁固定安装有L型金属架A，本设备通过机械传动的原理带动移动部件进行参照物运动轨迹的模拟，同时利用不断变换齿轮的种类来改变驱动部件的转动速率，其原理是每个变换齿轮上的齿牙数目逐步减少，则移动的速率也逐步减慢，因齿牙数目较少后，其齿轮上的每个齿牙间的间距较大，和动力齿轮上齿牙接触的时间就越长，进而有效地解决现有设备无法改变模拟参照物的移动速率，导致后期所得到的轨道路线图过于单一的问题，减少设备使用的局限性，增加统计数据的丰富性。

摘要： 本实用新型公开了一种新型的简谐运动演示实验仪，包括底台和固定在底台上表面的实验框，所述实验框内横直固定有安装板，所述实验框的内顶部固定系设有吊线，所述吊线的下端设置有锥形沙漏，所述安装板上左右对称固定有两个U形座a，两个所述U形座a内均转动连接有传动轴，两个所述传动轴通过传送带传动连接，所述安装板的上方设置有投射机构，且所述安装板的左端安装有与传送带相匹配的清扫部件。本实用新型中沙子漏在传送带上的轨迹通过反射镜b、反射镜a的反射作用能促使沙子漏在传送带上的轨迹同步显示在反射镜a上，这样学生在座位上也能观看的沙子漏在传送带上的轨迹，直观清晰。

摘要： 本实用新型涉及教学教具设备技术领域，且公开了一种便于简谐运动描述的物理教学用教具，包括支撑板和长杆，所述支撑板的上表面固定连接有一个弧形拉手，所述长杆固定连接在支撑板底面的中部，所述长杆的左右两表面均开设有一个放置槽，通过推动摆球，使得摆球做简谐运动，摆球来回往复运动，摆球会向长杆所在的位置移动，以长杆为参照物，摆球一直会向参照物靠近，从而使简谐运动所展现出的效果较为直观，从而能够很快的帮助学生达到认知，便于学生学习，同时也提高了教学品质，由于限位块的直径大小大于圆套的直径大小，从而对圆套起到了限位作用，当使用者需要取下圆套，按压卡块即可取出，提高了该装置的实用性。