用波尔共振仪研究受迫振动.ppt

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1、用波尔共振仪研究受迫振动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华东理工大学物理实验中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology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:温室效应华东理工大学物理实验中心EastChinaUniversityofSc

2、ienceandTechnology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;华东理工大学物理实验中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology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华东理工大学物理实验中心EastChinaUniversityofScienceandTechno

3、logy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华东理工大学物理实验中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology受迫振动的通解阻尼项受迫项通解为华东理工大学物理实验中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology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华东理工大学物理实验中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology受迫振动在稳态时的特性幅

4、频特性曲线相频特性曲线华东理工大学物理实验中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology受迫振动方程当摆轮受到周期性强迫外力矩的作用,并在有空气阻尼的媒质中运动时,其运动方程为摆轮转动惯量弹性力矩空气阻尼力矩强迫阻尼力矩华东理工大学物理实验中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology受迫振动的稳定状态华东理工大学物理实验中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology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华东理工大

5、学物理实验中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology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华东理工大学物理实验中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology摆轮的振幅θ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。华东理工大学物理实验中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology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

6、,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华东理工大学物理实验中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology电气控制箱的操作菜单华东理工大学物理实验中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology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华东理工大学物理实验中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology实验内容自由振动:系统固

7、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华东理工大学物理实验中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology阻尼系数计算阻尼振动中逐差法受迫振动中作图法华东理工大学物理实验中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology实际操作要点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阻尼振动阻尼挡选择“

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