受迫简谐振动实验 廖辉 石河子大学物理系近代物理实验课程组 2014-2015第一学期
廖辉 石河子大学物理系近代物理实验课程组 2014-2015第一学期
,受迫振动与共振等现象在工程和科学研究中经常用到。 如在建筑、机械等工程中，经常须避免共振现象，以保 证工程的质量。随着石油、化工工业发展，迫切需要一 种液体密度传感器和液位传感器，能够对各种油料和液 体化工原料在生产流程中进行计算机实时测量和监控。 所以，从上世纪六十年代末开始，各国投入一定的人力、 财力研究各种新型音叉式液体密度传感器和液位传感器。 这种传感器待测量与传感器谐振频率构成唯一的函数关 系，因而只要测量出其谐振频率，就可以求得待测液体 密度或储液罐中液位高度。所以受迫振动与共振是重要 的物理规律受到物理和工程技术广泛重现
受迫振动与共振等现象在工程和科学研究中经常用到。 如在建筑、机械等工程中，经常须避免共振现象，以保 证工程的质量。随着石油、化工工业发展，迫切需要一 种液体密度传感器和液位传感器，能够对各种油料和液 体化工原料在生产流程中进行计算机实时测量和监控。 所以，从上世纪六十年代末开始，各国投入一定的人力、 财力研究各种新型音叉式液体密度传感器和液位传感器。 这种传感器待测量与传感器谐振频率构成唯一的函数关 系，因而只要测量出其谐振频率，就可以求得待测液体 密度或储液罐中液位高度。所以受迫振动与共振是重要 的物理规律受到物理和工程技术广泛重现
,【实验目的】 ,了解转动传感器的工作原理和实验系统的工作原理。 ,基本掌握实验理论及相关软硬件的连接及操作。 ，掌握并学会分析受迫简谐振动的方法。 ,【实验器材】 ,CI-6538转动传感器、ME-8750机械振荡器/驱动 器、ME-8735大型杆支座、SE-9442多用夹、SE 9720直流电源、CI-6552A功率放大器
【实验目的】 了解转动传感器的工作原理和实验系统的工作原理。 基本掌握实验理论及相关软硬件的连接及操作。 掌握并学会分析受迫简谐振动的方法。 【实验器材】 CI-6538转动传感器、ME-8750机械振荡器/驱动 器、ME-8735大型杆支座、SE-9442多用夹、SE- 9720直流电源、CI-6552A功率放大器
,【实验原理】 ,振荡器包含了一个铝制圆盘。圆盘安装在滑轮上， 并缠绕上绳子连接到两根弹簧上。圆盘的角位置和 角速度以时间的函数的形式用两个转动传感器记录。 在不同磁阻呢下的振幅S频率的关系图被绘制。阻 尼的增加通过调节磁铁与铝盘之间的间距来实现
【实验原理】 振荡器包含了一个铝制圆盘。圆盘安装在滑轮上， 并缠绕上绳子连接到两根弹簧上。圆盘的角位置和 角速度以时间的函数的形式用两个转动传感器记录。 在不同磁阻呢下的振幅VS频率的关系图被绘制。阻 尼的增加通过调节磁铁与铝盘之间的间距来实现
,【实验内容及步骤】 一、设备安装：
【实验内容及步骤】 一、设备安装：
二、实验过程 1. 测量共振频率。关闭直流电源和信号发生器。点击“START”，移动圆盘的位置， 让它振荡。再点击“STOP”。在圆盘的振荡数据表中测量其周期。 令秀DSTART”,悬挂一个砝码(2Og在一根弹簧的顶部，然后测星圆鼻转的 ,测量中间滑轮的半径，计章祛码产生的矩。用等式二汗算弹簧的扭簧常 数。 3. 取下圆盘，测量圆盘的半径及质量，计算圆盘的转动惯量。 打开真流电源，设置其电压为lY。点击DataStudio软件中信号发生器的Auto按钮。 点击“启动 因为信号发生器的斜坡电压的频率被设置为0.001Hz,采集数据将需要 1000秒(18分钟)。实际做实验的过程中，采集进行14分钟后点击“停正 调节磁阻尼距离圆盘0.6cm,再重复测量数据。 6 调节磁阻尼距离圆盘0.4cm,再重复测量数据。 调节磁阻尼距离圆盘0.2cm,再重复测量数据
二、实验过程 1. 测量共振频率。 关闭直流电源和信号发生器。点 击“START”，移动圆盘的位置， 让它振荡。再点击“STOP”。在圆盘的振荡数据表中测量其周期。 2. 点 击“START”，悬挂一个砝码(20g)在一根弹簧的顶部，然后测量圆盘旋转的角度。 点击“STOP”，测量中间滑轮的半径，计算砝码产生的力矩。用等式二计算弹簧的扭簧常 数。 3. 取下圆盘，测量圆盘的半径及质量，计算圆盘的转动惯量。 4. 打开直流电源，设置其电压为1V。点击DataStudio软件中信号发生器的Auto按钮。 点 击“启动”，因为信号发生器的斜坡电压的频率被设置为0.001 Hz,采集数据将需要 1000秒(18分钟)。实际做实验的过程中，采集进行14分钟后点击“停止”。 5. 调节磁阻尼距离圆盘0.6cm，再重复测量数据。 6. 调节磁阻尼距离圆盘0.4cm，再重复测量数据。 7. 调节磁阻尼距离圆盘0.2cm，再重复测量数据
,【注意事项】 ,在测量弹簧常数的时候，动作幅度不可过大，防止 弹簧被拉变形而损坏。 ,不可擅自拆卸仪器零部件，防止仪器损坏。 ，不得擅自修改线路和仪器设定参数
【注意事项】 在测量弹簧常数的时候，动作幅度不可过大，防止 弹簧被拉变形而损坏。 不可擅自拆卸仪器零部件，防止仪器损坏。 不得擅自修改线路和仪器设定参数