浙江理工大学物理实验中心

1. 浙江理工大学物理实验中心 玻尔共振

2. 玻尔共振

3. 玻尔共振 实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容 注意事项 数据处理 思考题

4. 实验目的 • 观察阻尼振动，研究受迫振动的幅频特性和相频特性 • 观察共振现象，研究不同阻尼力矩对受迫振动的影响 • 学习测定物体的定态物理量——相位法

5. 实验原理 物体在周期外力作用下产生的振动为受迫振动。 本实验中振动系统受到弹性力矩、阻尼力矩和周期性强迫力矩的共同作用，其动力学方程为：

6. 阻尼振动 受迫振动的运动学特征： 强迫振动

7. 幅频特性与相频特性 -—稳态振动与简谐振动的区别 -—受迫振动的定态 摆轮的振幅 摆轮的振动与强迫力的相位差 —幅频特性 —相频特性

8. 受迫共振的幅频特性 共振时的角频率 共振时的振幅

9. 受迫共振的相频特性

10. 实验仪器 玻尔共振仪 电控制箱

11. 玻尔共振仪结构 摆轮 光电门 弹簧 阻尼线圈 相位差读数盘 光电门 连动摇杆 闪光灯

12. 电控制箱面板图 振幅显示 周期 显示 强迫力 周期 摆轮 强迫力键 阻尼 选择 电机 开关 电源开关 周期 选择 复位键 闪光灯 控制键

13. 实验内容 1.系统固有频率的测量 2.阻尼系数的测量 3.受迫振动的幅频特性和相频特性

14. 系统固有频率的测量 0度

15. 系统固有频率的测量 周期 振幅 • 记录振幅与固有周期的关系

16. 0度 2 阻尼系数的测量

17. 2 阻尼系数的测量 0度 周期 振幅 • 记录振幅 10T

18. 2 受迫共振幅频和相频特性 振幅 周期 • 寻找振幅最大点

19. 受迫共振幅频和相频特性 闪光灯

20. 受迫共振幅频和相频特性 周期 振幅

21. 数据处理 表1

22. 表3

23. 以ω/ω0为横坐标，振幅θ为纵坐标，作幅频曲线。 • 以ω/ω0为横坐标，位相差Φ为纵坐标，作相频曲线。 表2

24. 注意事项 • 测量受迫振动的幅频特性和相频特性时，要等到系统达到定态时才能记录数据。 • 测完周期后，方可测量相位差。 • 相位差连续两次读数相差3度以内属正常现象，取平均值作为测量结果。

25. 思考题 • 如何判断受迫振动已经处于稳定状态 • 为什么阻尼开关位置一旦选定就不能变动

26. 收获在于努力！