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1、用波爾共振儀研究受迫振動共振現(xiàn)象的利弊研究受迫振動的原理波爾共振儀的使用實驗內容實驗步驟實驗數(shù)據(jù)處理實驗注意事項預習課內容華東理工大學物理實驗中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology共振的利用日常生活:電磁共振、樂器的共鳴箱微波爐食物中水分子的振動頻率與微波大致相同,微波爐加熱食品時,爐內產生很強的振蕩電磁場,使食物中的水分子作受迫振動,發(fā)生共振,將電磁輻射能轉化為熱能,從而使食物的溫度迅速升高。醫(yī)療技術:核磁共振軍事:共振武器生產實踐:共振法打樁、激光的產生自燃現(xiàn)象:溫室效應華東理工大學物理實驗中心EastChinaUniversityofSc
2、ienceandTechnology共振的弊端機器的運轉可以因共振而損壞機座;拖拉機駕駛員,風鎬、風鏟、電鋸、鎦釘機的操作工,他們與振動源十分接近,在工作時可能會出現(xiàn)人體有關部位的固有頻率與振動源的頻率產生共振。高山上的一聲大喊,可引起山頂積雪發(fā)生大雪崩;持續(xù)發(fā)出的某種頻率的聲音會使玻璃杯破碎;華東理工大學物理實驗中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology共振現(xiàn)象的利弊研究受迫振動的原理波爾共振儀的使用實驗內容實驗步驟實驗數(shù)據(jù)處理實驗注意事項預習課內容華東理工大學物理實驗中心EastChinaUniversityofScienceandTechno
3、logy彈性擺輪的受迫振動方程根據(jù)轉動定理受迫振動方程擺輪轉動慣量彈性力矩空氣阻尼力矩強迫阻尼力矩華東理工大學物理實驗中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology受迫振動的通解阻尼項受迫項通解為華東理工大學物理實驗中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology振動的類型自由振動:振幅不變、無阻尼、理想情況阻尼振動:振幅隨時間而減小的振動受迫振動:物體在周期性外力的持續(xù)作用下進行的振動華東理工大學物理實驗中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology受迫振動在穩(wěn)態(tài)時的特性幅
4、頻特性曲線相頻特性曲線華東理工大學物理實驗中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology受迫振動方程當擺輪受到周期性強迫外力矩的作用,并在有空氣阻尼的媒質中運動時,其運動方程為擺輪轉動慣量彈性力矩空氣阻尼力矩強迫阻尼力矩華東理工大學物理實驗中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology受迫振動的穩(wěn)定狀態(tài)華東理工大學物理實驗中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology共振現(xiàn)象的利弊研究受迫振動的原理波爾共振儀的使用實驗內容實驗步驟實驗數(shù)據(jù)處理實驗注意事項預習課內容華東理工大
5、學物理實驗中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology實驗裝置電磁阻尼部分電機部分電機轉動頻率調節(jié)器*電機轉速、振幅、擺輪周期測量:光電門*相位差測量:閃光燈、角度讀數(shù)盤上指示桿華東理工大學物理實驗中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology擺輪的振幅θ與振動周期T的測量雙光電門H、擺輪周邊矩形信號碼、平衡處長矩形信號碼。華東理工大學物理實驗中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology利用頻閃法測定相位差閃光燈受擺輪信號光電門H控制,每當擺輪上長型凹槽C通過平衡位置時
6、,光電門H接受光,引起閃光。在穩(wěn)定情況時,在閃光燈照射下可以看到有機玻璃指針F好像一直“停在”某一刻度處,這一現(xiàn)象稱為頻閃現(xiàn)象,所以此數(shù)值可方便地直接讀出華東理工大學物理實驗中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology電氣控制箱的操作菜單華東理工大學物理實驗中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology共振現(xiàn)象的利弊研究受迫振動的原理實驗內容實驗步驟實驗數(shù)據(jù)處理實驗注意事項預習課內容華東理工大學物理實驗中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology實驗內容自由振動:系統(tǒng)固
7、有頻率阻尼振動:逐差法求阻尼系數(shù)受迫振動圖解法求共振頻率華東理工大學物理實驗中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology阻尼系數(shù)計算阻尼振動中逐差法受迫振動中作圖法華東理工大學物理實驗中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology實際操作要點自由振動測量周期選擇“1”擺輪撥到約130°處,放手讓擺輪作衰減振動阻尼振動阻尼擋選擇“