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1、大物试验波尔共振仪思考与讨论的问题n研究的内容研究的内容n实验方案实验方案l选择研究体系选择研究体系l进行仪器设置进行仪器设置l研究的规律研究的规律l物理量的测量物理量的测量n结果分析结果分析华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心共振在生活当中的应用 运用音乐治疗一些心理和生理上的疾病运用音乐治疗一些心理和生理上的疾病:音乐的频率、节奏和有规律的声波振动，音乐的频率、节奏和有规律的声波振动，是一种物理能量，会直接影响人们的脑电波、是一种物理能量，会直接影响人们的脑电波、心率、呼吸节奏等。当人处在优美悦耳的音乐心率、呼吸节奏等。当人处在优美悦耳的音乐环境中，可以改善精神系统、心
2、血管系统、内环境中，可以改善精神系统、心血管系统、内分泌系统和消化系统的功能。分泌系统和消化系统的功能。华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心 l自由振动自由振动l阻尼振动阻尼振动l受迫振动受迫振动 物体在周期性外力的物体在周期性外力的持续作用下进行的振动持续作用下进行的振动振 动华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心受迫振动 本本实实验验采采用用摆摆轮轮在在弹弹性性力力矩矩和和电电磁磁阻阻尼尼力力矩作用下作受迫振动来研究其振动特性。矩作用下作受迫振动来研究其振动特性。根据转动定理受迫振动方程根据转动定理受迫振动方程电磁阻尼电磁阻尼驱动力驱动力华东理工大学物
3、理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心方程的通解为：方程的通解为：阻尼项阻尼项受迫项受迫项暂态项暂态项稳定项稳定项受迫振动方程与解华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心稳定的振动状态：幅频特性曲线幅频特性曲线位移共振条件位移共振条件华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心稳定的振动状态：相频特性曲线相频特性曲线当发生共振时当发生共振时华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心实验仪器物理结构与功能电电机机转转速速、振振幅幅、摆摆轮轮周周期期测测量量：光光电电门门电磁阻尼电磁阻尼电机电机相位差测量：相位差测量：闪光灯、角度读数盘上指示杆闪光灯、
4、角度读数盘上指示杆。波耳共振仪由波耳共振仪由振动仪振动仪与与电器控制箱电器控制箱两部分组成两部分组成华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心实验内容 自自 由由 振振 动：动：阻阻 尼尼 振振 动：动：受受 迫迫 振振 动动 ：电机转动频电机转动频率调节器率调节器华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心 摆轮的振幅与振动周期T的测量 双光电门双光电门测量摆轮振测量摆轮振幅与周期：幅与周期：双光电门双光电门H H、摆轮周边矩摆轮周边矩形信号码、形信号码、平衡处长矩平衡处长矩形信号码。形信号码。华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心利用频闪法测定相
5、位差 当长凹槽经过光电门时，当长凹槽经过光电门时，闪光灯闪烁一次。闪光灯闪烁一次。相位差测量：闪光灯、角度读数盘上指示杆相位差测量：闪光灯、角度读数盘上指示杆。华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心研究内容研究内容1.1.自由振动：测定摆轮振幅自由振动：测定摆轮振幅不同时的固有频率不同时的固有频率0 02.2.阻尼振动：阻尼系数阻尼振动：阻尼系数3.3.测量幅频特性和相频特性测量幅频特性和相频特性 电机转动频电机转动频率调节器率调节器华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心阻尼系数计算逐差法逐差法:阻尼振动研究中的数据阻尼振动研究中的数据作图法作图法:受迫振动
6、的幅频特性曲线受迫振动的幅频特性曲线华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心实验要点理解实验的物理内涵理解实验的物理内涵了解仪器的设计思路了解仪器的设计思路掌握物理量的测量方法掌握物理量的测量方法学会实验点的分布设计学会实验点的分布设计实验数据处理实验数据处理华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心实验注意事项n切记未加磁力阻尼不可启动电机切记未加磁力阻尼不可启动电机n摆轮摆动稳定摆轮摆动稳定(2 2分钟分钟)时才可打开闪光灯时才可打开闪光灯n光电门位置不易调节，请不要随意移动光电门位置不易调节，请不要随意移动n实验中领会实验中领会“先定性观察，后定量测量先定性观察，后定量测量”的原的原则则n合理选择实验范围和实验点合理选择实验范围和实验点华东理工大学物理实验教学中心华东理工大学物理实验教学中心