大物試驗(yàn)波爾共振儀

1、物理實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)站 202.120.99.174用波爾共振儀研究受迫振動(dòng)華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心思考與討論的問題研究的內(nèi)容實(shí)驗(yàn)方案選擇研究體系進(jìn)行儀器設(shè)置研究的規(guī)律物理量的測量結(jié)果分析華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心內(nèi)容提要華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心共振的利弊？共振利用:日常生活:電磁共振、樂器的共鳴箱醫(yī)療技術(shù)：核磁共振軍事：共振武器生產(chǎn)實(shí)踐：共振法打樁、激光的產(chǎn)生自燃現(xiàn)象：溫室效應(yīng)共振危害:雪崩翻船橋梁倒塌機(jī)器損壞次聲波對(duì)人體的傷害共振現(xiàn)象普遍存在于力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)及分子、原子物理學(xué)等幾乎所有物理學(xué)領(lǐng)域。華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心共振帶來的危害持續(xù)發(fā)出的某種頻率的聲音會(huì)使玻璃杯破碎；機(jī)器

2、的運(yùn)轉(zhuǎn)可以因共振而損壞機(jī)座；高山上的一聲大喊，可引起山頂積雪發(fā)生大雪崩；拖拉機(jī)駕駛員，風(fēng)鎬、風(fēng)鏟、電鋸、鎦釘機(jī)的操作工，他們與振動(dòng)源十分接近，在工作時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)人體有關(guān)部位的固有頻率與振動(dòng)源的頻率產(chǎn)生共振。 如何避免？為了保障工人的安全與健康，要求用手工操作的各類振動(dòng)機(jī)械的頻率必須大于 20Hz 。華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心共振帶來的危害機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)可以因共振而損壞機(jī)座 。措施：電動(dòng)機(jī)要安裝在水泥澆注的地基上，與大地牢牢相連，或要安裝在很重的底盤上，為的是使基礎(chǔ)部分的固有頻率增加，以增大與電機(jī)的振動(dòng)頻率(驅(qū)動(dòng)力頻率)之差來防止基礎(chǔ)的振動(dòng)。 華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心共振的軍事價(jià)值次聲武器就是

3、利用頻率低于20Hz的次聲波與人體發(fā)生共振，使共振的器官或部位發(fā)生位移和變形而造成人體損傷以至死亡的一種武器。 次聲波武器按照其發(fā)射的頻率不同，作用于人體的部位不同，可分為兩大類： “神經(jīng)型”次聲波武器 “器官型”次聲波武器 無聲的武器次聲武器華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心共振在生活當(dāng)中的應(yīng)用微波爐 食物中水分子的振動(dòng)頻率與微波大致相同，微波爐加熱食品時(shí)，爐內(nèi)產(chǎn)生很強(qiáng)的振蕩電磁場，使食物中的水分子作受迫振動(dòng)，發(fā)生共振，將電磁輻射能轉(zhuǎn)化為熱能，從而使食物的溫度迅速升高。 這是一種極大地提高了加熱效率、極為有利于環(huán)保的先進(jìn)技術(shù)。 華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心共振在生活當(dāng)中的應(yīng)用 運(yùn)用音樂治療一些心理

4、和生理上的疾病: 音樂的頻率、節(jié)奏和有規(guī)律的聲波振動(dòng)，是一種物理能量，會(huì)直接影響人們的腦電波、心率、呼吸節(jié)奏等。當(dāng)人處在優(yōu)美悅耳的音樂環(huán)境中，可以改善精神系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和消化系統(tǒng)的功能。華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 自由振動(dòng)阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng) 物體在周期性外力的持續(xù)作用下進(jìn)行的振動(dòng)振 動(dòng)華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心受迫振動(dòng) 本實(shí)驗(yàn)采用擺輪在彈性力矩和電磁阻尼力矩作用下作受迫振動(dòng)來研究其振動(dòng)特性。根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)定理受迫振動(dòng)方程電磁阻尼驅(qū)動(dòng)力華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心方程的通解為：阻尼項(xiàng)受迫項(xiàng)暫態(tài)項(xiàng)穩(wěn)定項(xiàng)受迫振動(dòng)方程與解華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心穩(wěn)定的振動(dòng)狀態(tài)： 幅頻特性曲線位移共振條件

5、華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心穩(wěn)定的振動(dòng)狀態(tài)：相頻特性曲線當(dāng)發(fā)生共振時(shí)華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)儀器物理結(jié)構(gòu)與功能電機(jī)轉(zhuǎn)速、振幅、擺輪周期測量：光電門電磁阻尼電機(jī)相位差測量：閃光燈、角度讀數(shù)盤上指示桿。波耳共振儀由振動(dòng)儀與電器控制箱兩部分組成華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 自 由 振 動(dòng)： 阻 尼 振 動(dòng)： 受 迫 振 動(dòng) ： 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率調(diào)節(jié)器華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 擺輪的振幅與振動(dòng)周期T的測量 雙光電門測量擺輪振幅與周期：雙光電門H、擺輪周邊矩形信號(hào)碼、平衡處長矩形信號(hào)碼。華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心利用頻閃法測定相位差 當(dāng)長凹槽經(jīng)過光電門時(shí)，閃光燈閃爍一次。相位差測量：閃光燈、角度讀數(shù)盤上指示桿。華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心研究內(nèi)容1.自由振動(dòng)：測定擺輪振幅不同時(shí)的固有頻率02.阻尼振動(dòng)：阻尼系數(shù)3.測量幅頻特性和相頻特性 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率調(diào)節(jié)器華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心阻尼系數(shù)計(jì)算逐差法: 阻尼振動(dòng)研究中的數(shù)據(jù)作圖法: 受迫振動(dòng)的幅頻特性曲線華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)理解實(shí)驗(yàn)的物理內(nèi)涵了解儀器的設(shè)計(jì)思路掌握物理量的測量方法學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的分布設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理華東理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)切記未加磁力阻