实验1用摆球探究受迫振动和共振现象

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1、实验1用摆球探究受迫振动和共振现象实验目的探究受迫振动的振动频率由什么因素决定，以及发生共振的条件是什么。实验器材一组带小孔的金属小球（质量不同）、细绳、钢丝、电子秒表。实验设计与步骤1・改变甲球的振幅，测量乙球的周期。2.改变乙球的绳长，测量乙球的周期。3.不改变绳长，改变乙球的质量（如更换不同质量的小球或在球上增加一块橡皮泥），测量乙球的周期。4.改变甲球的绳长，测量乙球的周期。5•用5个摆球演示共振现象，三个摆球的长摆相同，另外两个摆长不同。实验结果与分析1.从小到大改变驱动球甲球的振幅，测量乙球的周期。表7.4-1实

2、验次数1234乙球周期/s1.391.411.401.40实验分析：甲球的振幅改变，不影响乙球的振动周期（频率）。1.改变乙球的绳长，测量乙球的周期变化。表7.4—2实验次数1234乙球绳长/m0.50950.60950.70950.8095乙球周期/s1.381.391.401.40实验分析：乙球的振动周期（频率）不随着自身摆长（固有周期）的改变而改变。2.不改变绳长，改变乙球的质量，测量乙球的周期变化。表7.4-3实验次数1234乙球质量/kg0.0280.0110.0080.005乙球周期/s1.431.411.381

3、.38实验分析：乙球的振动周期（频率）不随着自身的质量的改变而改变。3.改变甲球的绳长，测量乙球的周期变化。表7.4-4实验次数1234甲球质量/kg0.48150.43250.39950.3165乙球周期/S1.451.411.341.30实验分析：甲球绳长的改变，即驱动周期（频率）的改变影响了乙球的振动周期（频率）的变化。1.演示共振现象。实验装置如图所示。球A、B、C的摆长一样，球E的摆长较短，球D的摆长最长。让球A振动起来，观察其他小球振动稳泄后的现象。实验现象：与球A同摆长的球B、C的振幅最大，摆长与球A越接近的球

4、E的振幅次之，球D的振幅最小。实验分析：对于摆长与球A同摆长的球B、C,即固有周期（频率）与驱动力周期（频率）相等的摆球的振动，振幅最大；固有周期（频率）与驱动力周期（频率）相差最大的摆球（如球D）的振幅最小。结论与解释为了使阻尼振动能够持续的周期性振动，可以施加外界驱动力；受迫振动的物体振动稳定后的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关；当驱动力的频率接近或等于物体的固有频率时，物休振动的振幅最大。问题与思考1.洗衣机脱水后关掉电源，脱水桶的转速越来越慢，到一定的转速时，洗衣机会剧烈的振动一小段时间。为什么？2.有人在

5、家里靠近电冰箱的地方摆放了一个橱柜，柜内装了一些瓶子和罐子。当电冰箱的压缩机启动时，这些瓶子和罐子就会发出声音。这些声音的来源是什么？怎么样才能消除？3.在用两个小球做受迫振动和共振的研究时，能否用单摆的周期公式来估测摆球的固有周期？为什么？