用波尔共振仪研究受迫振动.pptx

共振的利用日常生活:电磁共振、乐器的共鸣箱微波炉 食物中水分子的振动频率与微波大致相同，微波炉加热食品时，炉内产生很强的振荡电磁场，使食物中的水分子作受迫振动，发生共振，将电磁辐射能转化为热能，从而使食物的温度迅速升高。医疗技术：核磁共振军事：共振武器生产实践：共振法打桩、激光的产生自燃现象：温室效应第1页/共22页共振的弊端机器的运转可以因共振而损坏机座；拖拉机驾驶员，风镐、风铲、电锯、镏钉机的操作工，他们与振动源十分接近，在工作时可能会出现人体有关部位的固有频率与振动源的频率产生共振。高山上的一声大喊，可引起山顶积雪发生大雪崩；持续发出的某种频率的声音会使玻璃杯破碎；第2页/共22页共振现象的利弊研究受迫振动的原理波尔共振仪的使用实验内容实验步骤实验数据处理实验注意事项预习课内容第3页/共22页弹性摆轮的受迫振动方程根据转动定理受迫振动方程摆轮转动惯量弹性力矩空气阻尼力矩强迫阻尼力矩第4页/共22页受迫振动的通解阻尼项受迫项通解为第5页/共22页振动的类型自由振动：振幅不变、无阻尼、理想情况阻尼振动：振幅随时间而减小的振动受迫振动：物体在周期性外力的持续作用下进行的振动第6页/共22页受迫振动在稳态时的特性幅频特性曲线相频特性曲线第7页/共22页共振现象的利弊研究受迫振动的原理波尔共振仪的使用实验内容实验步骤实验数据处理实验注意事项预习课内容第10页/共22页实验装置电磁阻尼部分电机部分电机转动频率调节器*电机转速、振幅、摆轮周期测量：光电门*相位差测量：闪光灯、角度读数盘上指示杆第11页/共22页摆轮的振幅与振动周期T的测量 双光电门H、摆轮周边矩形信号码、平衡处长矩形信号码。第12页/共22页利用频闪法测定相位差 闪光灯受摆轮信号光电门H控制，每当摆轮上长型凹槽C通过平衡位置时，光电门H接受光，引起闪光。在稳定情况时，在闪光灯照射下可以看到有机玻璃指针F好像一直“停在”某一刻度处，这一现象称为频闪现象，所以此数值可方便地直接读出第13页/共22页电气控制箱的操作菜单第14页/共22页共振现象的利弊研究受迫振动的原理实验内容实验步骤实验数据处理实验注意事项预习课内容第15页/共22页实验内容自由振动：系统固有频率阻尼振动：逐差法求阻尼系数受迫振动图解法求共振频率第16页/共22页阻尼系数计算阻尼振动中逐差法受迫振动中作图法 第17页/共22页实际操作要点1.自由振动测量周期选择“1”摆轮拨到约130处，放手让摆轮作衰减振动2.阻尼振动阻尼挡选择“阻尼1”测量周期选择“10”3.受迫振动阻尼挡选择“阻尼1”在振幅稳定前，测量周期选择“1”来观察在振幅稳定后，观察周期选择“10”，用累计放大法记录强迫力的周期和摆轮的振幅第18页/共22页实验注意事项1.摆轮振幅不易太大，以免损坏蜗卷弹簧；2.切记未加磁力阻尼不可启动电机3.测量幅频和相频曲线时，一定要等振幅稳定后才能记录数据，以及打开闪光灯；4.光电门位置不易调节，请不要随意移动第21页/共22页华东理工大学物理实验中心East China University of Science and Technology感谢您的观看！第22页/共22页