演示内容：

演示铜盆中的驻波通过水的喷射而显示的趣味物理现象，激发学生探求自然界奥秘的兴趣。

仪器装置：

鱼洗铜盆

实验原理：

“鱼洗”，最早见于明永乐年间，是古代科技中的一个瑰宝。现在常被用于演示共振现象。它是一个铜盆，带有两个耳把，盆底部有鱼的图案，采用特殊工艺制成。盆中有水时，若用两只手反复搓“洗耳”时，“洗”会随着摩擦而产生振动。当摩擦力引起的振动频率和“洗”壁的固有频率相等或接近时，“洗”壁产生共振，振动幅度急剧增大。但由于“洗”底的限制，使它所产生的波动不能向外传播，于是在“洗”壁上入射波与反射波相互叠加而形成驻波。驻波中振幅最大的点称波腹，最小的点称波节。一个圆盆形的物体，发生低频共振形态是由四个波腹和四个波节组成，也会产生六个和八个波腹、波节，但通常用手摩擦最容易产生一个数值较低的共振频率，也就是由四个波腹和四个波节组成的振动形态，“洗壁”上振幅最大处会立即激荡水面，将附近的水激出而形成水花。当四个波腹同时作用时，盆中的水会从水面上喷射起来，水珠可溅一尺多高，同时发出悦耳的声响。从物理学我们知道，任何一个振动系统，总是存在一定的固有频率，如果外加的周期性策动力的频率正好等于固有频率或等于它的倍数或某一分数，就会发生共振现象，这时振幅最大，“鱼洗”就是利用这一原理制成的。是共振现象的一个极妙的演示实验。

实验步骤：

1.向鱼洗盆内注入清水，水深达到盆深的2／3，把鱼洗盆放到软垫上。

2．操作者伸开两手掌，掌面蘸少许水，将两手掌平放在鱼洗盆的两个耳把上，轻柔均匀地使手掌在耳把上来回滑动。当听到鱼洗盆嗡嗡振动起来时，便有水花从水面上喷射出来。

3．实验时，一边观看水花的喷射，一边观看水面上振动的波纹分布。

注意事项：

1.手和“洗耳”要保持清洁，以便增大手和“洗耳”之间的摩擦力。

2.做本实验一定要有耐心，水花的喷射基本与人手掌摩擦耳把的频率无关，故不能着急。

3.双手要保持同步摩擦，速度不宜过快，用力不宜过大。

思考题：

1.为什么水花的喷射基本与人手掌摩擦耳把的频率无关？

2.鱼洗盆的两个耳把与盆面接触点是鱼洗盆振动的波节吗？为什么？

3. 鱼洗盆中水花的喷射是在波腹处还是在波节处？水被撕裂成水珠时是在鱼洗盆振动的速度最大处还是加速度最大处？