课程名称：综合物理实验5 专业：物理学，应用物理学 班级： 章节 学时 混沌效应实验 4学时 名称 分配 1.了解非线性系统混沌现象的形成过程 教学 2.通过振荡周期的分岔与混沌现象的观察，加深对混沌现象的认识和理解 目的 3.理解“蝴蝶效应”。 主要实 C1-6538转动传感器、ME-8750机械振荡器驱动器、ME-8735大型杆支座， 验仪器 SE-9442多用夹、SE-9720直流电源、C1-6552A功率放大器 一、 设备安装 如Figure2将驱动器安装到底座上.将第一个转动传感器装到驱动器所 在的那根金属杆上。请见Figure3中这个转动传感器的位置， 实验 教学 内容 Figure 2:Driver
课程名称：综合物理实验 5 专业：物理学，应用物理学 班级： 章节 名称 混沌效应实验 学时 分配 4 学时 教学 目的 ⒈了解非线性系统混沌现象的形成过程； ⒉通过振荡周期的分岔与混沌现象的观察，加深对混沌现象的认识和理解 ⒊理解“蝴蝶效应”。 主要实 验仪器 CI-6538 转动传感器、ME-8750 机械振荡器/驱动器、ME-8735 大型杆支座、 SE-9442 多用夹、SE-9720 直流电源、CI-6552A 功率放大器 实验 教学 内容 一、设备安装： 1. 如 Figure 2 将驱动器安装到底座上。将第一个转动传感器装到驱动器所 在的那根金属杆上。请见 Figure 3 中这个转动传感器的位置。 Figure 2: Driver
课程名称：综合物理实验5 专业：物理学，应用物理学 班级： Figure 3:Complete Setup Figure 4:String and magnet 2. 旋转驱动器的转动臂，直到它垂直向 下。系上一根绳子到转动臂上，将绳子 穿过在驱动器上部的绳引导装置。接着 将绳子完全缠绕在转动传感器的大滑 轮上，将绳子的末端系在其中一根弹簧 的一端，并让这一端靠近转动传感器。 用两根竖直杆和一根水平杆交叉连接以增加稳定行。请见Fgur爬3。 4 安装第二个转动传感器到水平杆上。 系一小段绳子几厘米到底座的校平平螺杆上，再把第二根弹簧的一段 系在这个绳子上。 切下一段长大约1.5m的绳子，在第二个转动传感器的中间的滑轮上绕 两圈。见Figure4.将圆盘用螺丝固定在这个转动传感器上。 然后将这段绳子的两端分别系在两根弹簧的一端要保证弹簧在每一边 有大致相等的拉力，圆盘能够旋转180度，并且在旋转是两根弹簧的都 不能碰到转动传感器的滑轮。 安装磁阻附件到转动传感器的一侧，如Figure4所示。调节磁阻上的螺
课程名称：综合物理实验 5 专业：物理学，应用物理学 班级： Figure 3: Complete Setup Figure 4: String and Magnet 2. 旋转驱动器的转动臂，直到它垂直向 下。系上一根绳子到转动臂上，将绳子 穿过在驱动器上部的绳引导装置。接着 将绳子完全缠绕在转动传感器的大滑 轮上，将绳子的末端系在其中一根弹簧 的一端，并让这一端靠近转动传感器。 3. 用两根竖直杆和一根水平杆交叉连接以增加稳定行。请见 Figure 3。 4. 安装第二个转动传感器到水平杆上。 5. 系一小段绳子(几厘米)到底座的校平平螺杆上，再把第二根弹簧的一段 系在这个绳子上。 6. 切下一段长大约 1.5m 的绳子，在第二个转动传感器的中间的滑轮上绕 两圈。见 Figure 4. 将圆盘用螺丝固定在这个转动传感器上。 7. 然后将这段绳子的两端分别系在两根弹簧的一端，要保证弹簧在每一边 有大致相等的拉力，圆盘能够旋转 180 度，并且在旋转是两根弹簧的都 不能碰到转动传感器的滑轮。 8. 安装磁阻附件到转动传感器的一侧，如 Figure 4 所示。调节磁阻上的螺
课程名称：综合物理实验5 专业：物理学，应用物理学 班级： 丝，让磁阻距离圆盘大约1cm。 9 安装Figure5所示连接驱动器的电路。在实验中，通过Sw750接口上 的信号发生器施加一个斜坡电压给驱动器。但是，因为驱动电机可能在 低电压下停顿，为了能尽可能地得到最多的数据点，需要施加一个最小 1V的直流补偿电压。 DataStudio Function Generator Power Amplifier. DC Power Driver. Supply. Figure 5:Driver Wiring Diagram. 10.把固定圆盘的转动传感器的插头插入SW750接口通道1和通道2，其 中黄色插头插入通道1把另一个转动传感器的插头插入SW750接口的 通道3和通道4，其中黄色的插入通道3.将功率放大器连接到通道A, 打开名为"Driven Harmonic'"的Datastudio文件 实验过程
课程名称：综合物理实验 5 专业：物理学，应用物理学 班级： 丝，让磁阻距离圆盘大约 1cm。 9. 安装 Figure 5 所示连接驱动器的电路。在实验中，通过 SW750 接口上 的信号发生器施加一个斜坡电压给驱动器。但是，因为驱动电机可能在 低电压下停顿，为了能尽可能地得到最多的数据点，需要施加一个最小 1V 的直流补偿电压。 10. 把固定圆盘的转动传感器的插头插入 SW750 接口通道 1 和通道 2，其 中黄色插头插入通道 1.把另一个转动传感器的插头插入 SW750 接口的 通道 3 和通道 4，其中黄色的插入通道 3.将功率放大器连接到通道 A。 11. 打开名为"Driven Harmonic"的 Datastudio 文件。 二、实验过程
课程名称：综合物理实验5 专业：物理学，应用物理学 班级： 1、打开计算机中的science workshop界面，选取特殊分析函数中的平滑函数 “smooth(n,.x)”,使得图表中的横坐标为“角度”，纵坐标为“角速度”，来记 录物理摆的角位移可速度的变化，即相空间轨迹 2、缓慢调节磁阻尼系统，即小铜柱离轴的距离，可以依次观察到上述的混沌 特征图形（相图）：单吸引子、1周期、双吸引子、2周期、4,8,16,32周 期、5,7,9,11周期、3周期、6,10,14,18周期、12,20 28周期、。如下面的图形所示 春图形授示 回X 盈 能 区年回 医隆 品 图3单吸引子ig.3inge-atractor
课程名称：综合物理实验 5 专业：物理学，应用物理学 班级： 1、打开计算机中的 science workshop 界面，选取特殊分析函数中的平滑函数 “smooth(n,x)”,使得图表中的横坐标为“角度”，纵坐标为“角速度”，来记 录物理摆的角位移可速度的变化，即相空间轨迹。 2、缓慢调节磁阻尼系统，即小铜柱离轴的距离，可以依次观察到上述的混沌 特征图形（相图）：单吸引子、1 周期、双吸引子、2 周期、4，8，16，32 周 期、.、5，7，9，11 周期、.、3 周期、6，10，14，18 周期、.、12，20， 28 周期、.。如下面的图形所示：
课程名称：综合物理实验5 专业：物理学，应用物理学 班级： 我形显示 区T网区 $0 版 翅· 装 图4双吸3引于ig.4 diouble-attrctor 顺纽我示婚 区@@ 400.话 区张口 园 图63周期 fig.6 3 periode 重点 实验原理及实验操作
课程名称：综合物理实验 5 专业：物理学，应用物理学 班级： 重点 实验原理及实验操作
课程名称：综合物理实验5专业：物理学，应用物理学 班级： 难点 实验原理的理解以及数据处理分析 教法 以讲授与操作演示为主，黑板书写为辅：讲授法，演示法 思考题 1、通过本实验请阐述：倍周期分岔，混沌，奇怪吸引子等概念的物理含义 2、在测量弹簧常数的时候，动作幅度不可过大，防止弹簧被拉变形而损坏。 操作要 3、不可擅自拆卸仪器零部件，防止仪器损坏。 点及注 意事项 x- 不得擅自修改线路和仪器设定参数。 教师根据实际教学过程进行教学评价，反映本节课的成功及遗憾之处，提出改进建议等 入评价 教师教学方面 学生学习方面 教学内 容完成 滩点 解 作的无 情况 极性 出色 教学评价 较好 其他说明 改进建议 建议学生1人为一组完成该实验
课程名称：综合物理实验 5 专业：物理学，应用物理学 班级： 难点 实验原理的理解以及数据处理分析 教法 以讲授与操作演示为主，黑板书写为辅：讲授法，演示法 思考题 1、通过本实验请阐述：倍周期分岔，混沌，奇怪吸引子等概念的物理含义 操作要 点及注 意事项 2、在测量弹簧常数的时候，动作幅度不可过大，防止弹簧被拉变形而损坏。 3、不可擅自拆卸仪器零部件，防止仪器损坏。 4、不得擅自修改线路和仪器设定参数。 教学评价 教师根据实际教学过程进行教学评价，反映本节课的成功及遗憾之处，提出改进建议等。 评价 效果 教师教学方面 学生学习方面 教学内 容完成 情况 重点 讲授 难点 破解 教学 策略 学习 态度 实验操 作的积 极性 重难点 理解 学习综 合效果 出色 √ √ 较好 √ √ √ √ √ √ 一般 其他说明 改进建议 建议学生 1 人为一组完成该实验