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大学生波尔共振仪实验报告
大学生波尔共振仪实验报告一、实验目的本实验旨在通过使用波尔共振仪，探究原子核磁共振的原理和应用，并学习实验仪器的使用方法。
二、实验原理1. 原子核磁共振的原理原子核磁共振是指当原子核处于外加磁场中时，通过吸收或发射辐射能级间的能量差的现象。
原子核在磁场中会产生自旋角动量，而不同的原子核具有不同的自旋量子数。
当外加磁场的能级间距与自旋角动量的的频率匹配时，会发生共振吸收或发射现象。
2. 波尔共振仪的原理波尔共振仪是一种用于测量原子核磁共振的仪器。
它通过加在待测样品上的射频电磁场和恒定磁场，使样品中的原子核发生共振吸收或发射现象，并通过探测电路将信号转换为电压信号进行测量。
三、实验步骤1. 加样将待测样品（如氢氧化钠溶液）注入样品管中，并将样品管放置在波尔共振仪的仪器槽中。
2. 调整磁场调整波尔共振仪上的磁场强度，使其与待测样品的共振频率匹配。
根据样品的特性和磁场强度的不同，调整频率区间，并逐渐逼近共振频率。
3. 测量信号通过波尔共振仪上的探测电路，将吸收或发射的信号转换为电压信号。
调整探测器的灵敏度，确保测量的信号质量。
4. 记录数据记录实验测得的原子核磁共振的频率和电压信号。
可以通过改变样品的浓度、温度等条件，观察其对共振频率和信号强度的影响。
四、实验结果与分析通过实验测量，我们得到了不同条件下原子核磁共振的频率和电压信号。
通过对数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 不同样品的原子核磁共振频率不同，这是由于不同原子核的自旋量子数和能级分布不同所致。
例如，氢原子核的共振频率为常见的400 MHz 左右，氟原子核的共振频率则为常见的200 MHz左右。
2. 原子核磁共振的信号强度与样品的浓度、温度等因素有关。
当样品浓度较低或温度较高时，信号强度会减弱。
这是由于原子核在高浓度或低温条件下，由于相互作用引起的线宽增大，从而使信号质量变差。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了原子核磁共振的原理和应用，并学习了波尔共振仪的使用方法。
共振的研究实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解共振现象的基本原理。
2. 探究不同因素对共振现象的影响。
3. 学习使用共振实验装置进行实验操作。
4. 分析实验数据，验证共振现象的理论。
二、实验原理共振现象是指当系统受到周期性外力作用时，系统振动的振幅达到最大值的现象。
共振现象的产生与以下因素有关：1. 外力的频率：当外力的频率与系统的固有频率相等时，共振现象最明显。
2. 阻尼系数：阻尼系数越小，共振现象越明显。
3. 系统的质量：质量越大，共振频率越高。
三、实验装置与材料1. 共振实验装置：包括弹簧、摆锤、支架、测力计、计时器、频率计等。
2. 材料：铁块、塑料块、橡皮筋等。
四、实验步骤1. 安装共振实验装置，调整摆锤的初始位置，确保摆锤与支架垂直。
2. 在摆锤上挂上不同质量的物体，如铁块、塑料块等，观察摆锤的振动情况。
3. 改变摆锤的初始角度，观察不同初始角度对振动情况的影响。
4. 改变外力的频率，观察不同频率对共振现象的影响。
5. 改变阻尼系数，观察不同阻尼系数对共振现象的影响。
6. 记录实验数据，分析实验结果。
五、实验数据与分析1. 不同质量物体对共振现象的影响实验结果表明，随着摆锤上挂载物体质量的增加，共振现象越明显。
这是因为质量越大，系统的固有频率越高，更容易与外力频率达到共振。
2. 不同初始角度对共振现象的影响实验结果表明，摆锤的初始角度对共振现象的影响较小。
当初始角度较小时，共振现象较为明显。
3. 不同频率对共振现象的影响实验结果表明，当外力的频率与系统的固有频率相等时，共振现象最明显。
随着外力频率的增加或减少，共振现象逐渐减弱。
4. 不同阻尼系数对共振现象的影响实验结果表明，阻尼系数越小，共振现象越明显。
当阻尼系数较大时，共振现象较弱。
六、实验结论1. 共振现象的产生与外力的频率、系统的质量、阻尼系数等因素有关。
2. 当外力的频率与系统的固有频率相等时，共振现象最明显。
3. 阻尼系数越小，共振现象越明显。
2.7波尔振动(一)实验报告
实验2.7 波尔振动实验（一）实验人姓名：合作人：学院：物理工程与科学技术学院专业：光信息科学与技术年级：级学号：日期：年月日室温：℃相对湿度： %【实验目的】1.观察和研究自由振动、阻尼振动、受迫振动的特性2.观察和研究振动过程的拍频、相图、机械能转换和守恒现象【仪器用具】仪器名称数量型号技术指标扭摆（波尔摆） 1 ZKY-BG 固有振动频率约0.5Hz秒表 1 DM3-008 石英秒表，精度0.01s三路直流稳压稳流电源1 IT6322 三路隔离，0-30V/1mV,0.3A/1mA台式数字万用表 1 DM3051 5-3/4位，1μV-1000V，10nA-10A，准确度为读数的0.025％数据采集器及转动传感器1 SW850及CI6531 最高采样率1000Hz，分辨率0.25°，准确度±0.009°实验测控用计算机 1 IdeaCenterB320i 一体台式计算机【原理概述】1.扭摆的阻尼振动和自由振动在有有阻尼的情况下，将扭摆在某一摆角位置释放，使其开始摆动。
此时扭摆受到两个力矩的作用：一是扭摆的弹性恢复力矩M E(M E=-cθ c为扭转恢复力系数)；二是阻力矩M R（M R=-r（dθ/dt）r为阻力矩系数）。
若扭摆转动惯量为I，可列出扭摆的运动学方程：（1）令r/I=2β,c/I=ω02 (ω0为固有圆频率)，则式（1）化为（2）其解为（3）其中A0为扭摆的初始振幅，T为扭摆做阻尼振动的周期，且。
由式（3）可知，扭摆振幅随时间按指数规律衰减。
若测得初始振幅A0、第n个周期时的振幅A n，及摆动n个周期所用时间t=nT，则有（4）故有（5）若扭摆在摆动在摆动过程中M R=0，则β=0。
由式（5）知，不论摆动多少次，振幅均不变，扭摆处于自由振动状态。
2.扭摆的受迫振动当扭摆在有阻尼的情况下还受到简谐外力的作用，就会作受迫振动。
设外加简谐力矩的频率是ω，外力矩角幅度为θ0，M0=cθ0为外力矩幅度，因此外力矩可表示为。
波尔振动实验报告
波尔振动实验报告一、引言1.1 实验目的本实验旨在通过波尔振动实验，研究自由振动与受迫振动在物理实验中的应用以及相应的原理和实验数据的分析。
1.2 实验原理波尔振动是一种频率可调的简谐振动，其原理基于弹性体的机械能的转化。
在波尔振动中，当质点离开静态平衡位置时，由于弹性体的复原力，质点将产生振动。
二、实验设备2.1 实验装置•波尔振动装置•动力发生器•示波器•杆状物体2.2 仪器设置将波尔振动装置安装在实验平台上，并将示波器与动力发生器相连。
三、实验步骤3.1 设置实验环境根据实验要求，将波尔振动装置放置在实验平台上，并接通动力发生器和示波器。
3.2 调节波器参数调节动力发生器的频率和振幅，使其与实验要求相符。
3.3 开始实验启动动力发生器，观察示波器上的波形和参数。
3.4 记录实验数据通过示波器上的数据，记录实验过程中的波形图、频率和振幅等数据。
3.5 分析实验数据根据实验数据，计算波尔振动的周期和频率，并绘制相应的图表。
四、实验结果与讨论4.1 数据分析根据实验数据，计算出波尔振动的周期和频率，统计各个频率下的振幅数据，并进行数据分析。
4.2 结果分析根据实验数据的分析结果，讨论各个频率下的振幅变化情况，并结合实验原理进一步解释结果。
五、实验结论通过本次实验，我们深入研究了波尔振动的原理和实验方法，并成功完成了实验任务。
实验结果表明，波尔振动的周期和频率与动力发生器的参数设置密切相关，振幅的变化与频率之间存在一定的规律性。
六、实验心得通过本次实验，我深入了解了波尔振动的原理和实验方法。
通过实验过程，我学会了如何正确操作波尔振动装置，并且掌握了使用示波器记录实验数据的技巧。
本次实验不仅加深了我对振动理论的理解，还培养了我观察和分析实验现象的能力。
七、参考文献1.张三, 李四. 波尔振动实验方法与原理. 物理实验教程. 2010.2.王五, 赵六. 波尔振动实验的数据分析. 实验物理学报. 2008.。
玻耳共振仪实验报告
玻耳共振仪实验报告玻耳共振仪实验报告引言：玻耳共振仪是一种用于测量物体的质量和弹性模量的仪器。
它基于玻耳共振现象，即当一个物体受到外力作用时，如果其固有频率与外力频率相等，物体会发生共振现象。
本实验旨在通过玻耳共振仪，测量出给定物体的质量和弹性模量，并分析实验结果。
实验步骤：1. 实验器材准备：玻耳共振仪、物体样品、频率发生器、振动传感器、示波器等。
2. 将物体样品固定在玻耳共振仪上，并调整玻耳共振仪的固有频率。
3. 连接频率发生器和振动传感器，将频率发生器的输出信号输入到振动传感器上。
4. 调整频率发生器的频率，使其逐渐接近玻耳共振仪的固有频率。
5. 当频率发生器的频率与玻耳共振仪的固有频率相等时，示波器上会显示出共振现象，此时记录下频率发生器的频率。
6. 根据玻耳共振的公式，计算出物体的质量和弹性模量。
实验结果：通过实验，我们得到了频率发生器的频率与物体的质量和弹性模量之间的关系。
根据玻耳共振的公式，我们可以得到以下结论：1. 质量与频率的关系：根据玻耳共振的公式，质量与频率的关系可以表示为：m = (π² * f² * L) / (4 * k)，其中m为物体的质量，f为频率，L为玻耳共振仪的长度，k为弹性模量。
通过实验数据的分析，我们可以绘制出质量与频率的曲线图，从而得到物体的质量。
2. 弹性模量与频率的关系：根据玻耳共振的公式，弹性模量与频率的关系可以表示为：k = (π² * f² * L * m)/ (4 * m)，其中k为弹性模量。
通过实验数据的分析，我们可以绘制出弹性模量与频率的曲线图，从而得到物体的弹性模量。
实验讨论：在实验过程中，我们发现了一些与实际情况不符的现象，这可能是由于实验条件的限制或者仪器的误差造成的。
例如，在调整频率发生器的频率时，由于频率发生器的精度有限，可能无法完全精确地调整到与玻耳共振仪的固有频率相等。
此外，由于实验器材和环境的噪声等因素的干扰，示波器上显示的共振现象可能并不完全清晰。
大物实验报告-波尔共振仪
实验报告：波尔共振仪实验一、摘要实验简介&意义：振动是自然界的基本运动形式之一，简谐振动是最简单最基本的振动。
而借助波尔共振仪，则可以研究阻尼振动及受迫振动的基本规律。
实验目的：（1）学习测量振动系统基本参量的方法。
（2）观察共振现象，研究波尔共振仪摆轮受迫振动的幅频特性和相频特性。
（3）观测不同粘滞阻尼对受迫振动的影响。
关键词：波尔共振仪，阻尼振动，受迫振动二、实验原理共振仪的摆轮与弹簧组成了一个扭转振动系统，假定弹簧刚度系数和摆轮转动惯量均不变，并认为只存在与角速度成正比的粘滞阻尼这一种阻尼作用，阻尼为零时，振动系统满足运动方程d2θdt2+ω02θ=0（1）如果有粘滞阻尼力矩，则满足运动方程d2θdt2+2ζω0dθdt+ω02θ=0（2）当阻尼比0≠ζ<1时，系统进行振幅不断衰减的振动，解方程可得出阻尼振动周期为T d =T/√1−ζ2当共振仪电机带动偏心轮转动时，可以证明，弹簧支座一阶近似下作简谐角振动，满足方程α(t)=αm cosωt，αm为摇杆摆幅。
这时摆轮的运动方程为J d2θdt2+γdθdt+kθ=kαm cosωt（3）等效于受周期性外力矩作用的受迫振动。
稳态解的振幅和相位差分别为θm=√(1−ωω02)2+(2ζωω0)2(4)φ=arctan(2ζωω0)(1−ω2ω02)(5)三、实验仪器&实验步骤实验仪器：波耳共振仪，包括：（1）振动系统：A&B（2）激振装置：电机&E、M （3）相位角测量装置：F&闪光灯（4） 电磁阻尼系统：K 实验步骤：1、最小阻尼时测定摆轮振动周期T dj 与振幅θj 的关系将阻尼开关置于0档，，周期选择档置于10位置，每按一次复位按钮，读取显示的10个周期平均值并记录10个周期中首尾两次的振幅，求出平均值，在30~150°范围内测量6组数据。
2、测量最小阻尼比周期选择置于1位置，拨动摆轮至起始角为120-180°，松开使其自由摆动，对每K 个周期读取一次振幅值θj ，由等间隔振幅值求对数缩减，进而求出阻尼比。
波尔共振实验报告范文
求一份波尔共振实验报告实验20波尔共振实验在机械制造和建筑工程等科技领域中受迫振动所导致的共振现象引起工程技术人员极大注意，既有破坏作用，但也有许多实用价值。
众多电声器件是运用共振原理设计制作的。
此外，在微观科学研究中“共振”也是一种重要研究手段，例如利用核磁共振和顺磁贡研究物质结构等。
本实验中采用波尔共振仪定量测定机械受迫振动的幅频特性和相频特性，并利用频闪方法来测定动态的物理量----相位差。
数据处理与误差分析方面内容也较丰富。
一、实验目的 1、研究波尔共振仪中弹性摆轮受迫振动的幅频特性和相频特性。
2、研究不同阻尼力矩对受迫振动的影响，观察共振现象。
3、学习用频闪法测定运动物体的某些量，例相位差。
4、学习系统误差的修正。
二、实验原理物体在周期外力的持续作用下发生的振动称为受迫振动，这种周期性的外力称为强迫力。
如果外力是按简谐振动规律变化，那么稳定状态时的受迫振动也是简谐振动，此时，振幅保持恒定，振幅的大小与强迫力的频率和原振动系统无阻尼时的固有振动频率以及阻尼系数有关。
在受迫振动状态下，系统除了受到强迫力的作用外，同时还受到回复力和阻尼力的作用。
所以在稳定状态时物体的位移、速度变化与强迫力变化不是同相位的，存在一个相位差。
当强迫力频率与系统的固有频率相同时产生共振，此时振幅最大，相位差为90°。
实验采用摆轮在弹性力矩作用下自由摆动，在电磁阻尼力矩作用下作受迫振动来研究受迫振动特性，可直观地显示机械振动中的一些物理现象。
当摆轮受到周期性强迫外力矩的作用，并在有空气阻尼和电磁阻尼的媒质中运动时（阻尼力矩为）其运动方程为（1）式中，为摆轮的转动惯量，为弹性力矩，为强迫力矩的幅值，为强迫力的圆频率。
令，，则式（1）变为（2）当时，式（2）即为阻尼振动方程。
当，即在无阻尼情况时式（2）变为简谐振动方程，即为系统的固有频率。
方程（2）的通解为（3）由式（3）可见，受迫振动可分成两部分：第一部分，表示阻尼振动，经过一定时间后衰减消失。
利用波尔共振仪研究受迫振动实验报告
利用波尔共振仪研究受迫振动实验报告一、实验目的1、观察摆轮的自由振动、阻尼振动和受迫振动现象。
2、研究不同阻尼力矩对受迫振动的影响，并测定阻尼系数。
3、研究受迫振动的幅频特性和相频特性，观察共振现象，测定受迫振动的共振频率和共振振幅。
二、实验仪器波尔共振仪，包括振动系统、电磁阻尼系统、电机驱动系统、光电计数系统和智能控制仪等部分。
三、实验原理1、自由振动无阻尼的自由振动方程为：＄m\frac{d^2\theta}｛dt^2}＝k\theta$，其中$m$为摆轮的转动惯量，＄k$为扭转弹性系数，＄＼theta$为角位移。
其解为：＄＼theta ＝ A\cos(＼omega_0 t ＋＼varphi)＄，其中$＼omega_0 ＝＼sqrt{＼frac{k}｛m}｝＄为固有角频率，＄A$和$＼varphi$为初始条件决定的常数。
2、阻尼振动考虑阻尼时，振动方程为：＄m\frac{d^2\theta}｛dt^2} ＋b\frac{d\theta}｛dt} ＋ k\theta ＝ 0$，其中$b$为阻尼系数。
根据阻尼的大小，可分为三种情况：小阻尼：＄＼omega ＝＼sqrt{＼omega_0^2 ＼frac{b^2}｛4m^2}｝＄，振动逐渐衰减。
临界阻尼：振动较快地回到平衡位置。
大阻尼：不产生振动。
3、受迫振动在周期性外力矩$M ＝ M_0\cos\omega t$作用下，振动方程为：＄m\frac{d^2\theta}｛dt^2} ＋ b\frac{d\theta}｛dt} ＋ k\theta ＝M_0\cos\omega t$。
稳定时，振动的角位移为：＄＼theta ＝ A\cos(＼omega t ＋＼varphi)＄，其中振幅$A ＝＼frac{M_0}｛＼sqrt{（k m\omega^2)＾2 ＋（b\omega)＾2}｝＄，相位差$＼varphi ＝＼arctan\frac{b\omega}｛k m\omega^2}＄。
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波尔共振 振动是一种常见的物理现象 , 而共振是特殊的振动，为了趋利避害在工程技术和科学研究领域中对其给予了足够的重视。 目前 , 电力传输采用的是高压输电法。而据报载， 2007 年 6 月美国麻省理工学院的物理 学家索尔加斯克领导的一个小组， 成功地利用无线输电技术， 点亮了距离电源 2 米远的灯泡！ 无线输电法原理的核心就是共振。 人们期待着能在更远的距离实现无线输电， 那时生产和生
活将会发生一场重大变革。
【目的与要求】 1. 观察测量自由振动中振幅与周期的关系。 2. 研究阻尼振动并测量阻尼系数。 3. 观察共振现象及其特征；研究不同阻尼力矩对受迫振动的影响及其辐频特性和相频特 性。 4. 学习用频闪法测定动态物理量 ---- 相位差。
【实验原理】 物体在周期性外力（即强迫力）的作用下发生的振动称为受迫振动。若外力是按简谐 振动规律变化， 则稳定状态时的振动也是简谐振动，此时，振幅保持恒定，振幅的大小与强 迫力的频率和原振动系统的固有频率以及阻尼系数有关。 在受迫振动状态下， 系统除了受到 强迫力的作用外， 同时还受到回复力和阻尼力的作用。 所以在稳定状态时物体的位移、 速度 变化与强迫力变化不是同相位的， 存在一个相位差。 在无阻尼情况下， 当强迫力频率与系统 的固有频率相同时产生共振，此时振幅最大，相位差为 90°。 当摆轮受到周期性强迫外力矩 M M 0 cos t 的作用，并在有空气阻尼和电磁阻尼的媒
质中运动时（阻尼力矩为 b d ），其运动方程为 dt d 2
k d M 0 cos t （33-1 ） J
2 b
dt dt 式中， J 为摆轮的转动惯量， -k θ为弹性力矩， M0 为强迫力矩的幅值，ω为强迫力的圆
频率。
令 2 k b M 0
0 , 2 , m J J J 则式（ 33-1 ）变为
d 2 d
dt 2 2 dt
2
0 m cos t （33-2 ）
当 mcos t 0 时，式（ 2）即为阻尼振动方程。 当 0 ，即在无阻尼情况时式（ 33-2 ）变为简谐振动方程，系统的固有圆频率为ω0 。 方程（ 33-2 ）的通解为
1e t cos( f t ) 2 cos( t 0
) （ 33-3 ）
由式（ 33-3 ）可见，受迫振动可分成两部分：
第一部分，
1
e
t cos( f t )
和初始条件有关，经过一定时间后衰减消失。 第二部分， 说明强迫力矩对摆轮作功， 向振动体传送能量， 最后达到一个稳定的振动状态。振幅为
2 m （33-4 ）
( 0
2
2 ) 2 4 2 2
它与强迫力矩之间的相位差为 1 2 （ 33-5 ） tg
2 2
0
由（ 33-4 ）式和（ 33-5 ）式可看出，振幅 2 与相位差 的数值取决于强迫力矩 m、圆频
率 、系统的固有圆频率 0 和阻尼系数 四个因素，而与振动初始状态无关。
2 2 ) 2 4 2 2 ] 0 极值条件可得出， 当强迫力的圆频率 2 2 2
由[( 0 0
时，产生共振， 有极大值。若共振时圆频率和振幅分别用 r 、 r 表示，则
2 2 2
（33-6 ） r 0
r m （33-7 ）
2 2 2 2 0
式（ 33-6 ）、（ 33-7 ）表明，阻尼系数 越小，共振时圆频率
r
越接近于系统固有圆频
率 0 ，振幅 r 也越大。图
33-1 和图 33-2 表示出在不同 时受迫振动的幅频特性和相频特
性。
图 33-1 图 33-2
【实验仪器】 ZKY-BG型波尔共振仪由振动仪与电器控制箱两部分组成。振动仪部分如图 33-3 所示，
在弹簧弹性力的作用下， 摆轮 A 可绕轴自由往复摆动。 在摆轮的外围有一槽形缺口， 其中一 个长形凹槽 C 比其它凹槽长出许多。机架上对准长型缺口处有一个光电门 H，它与电器控制 箱相联接， 用来测量摆轮的振幅角度值和摆轮的振动周期。 在机架下方有一对带有铁芯的线 圈 K，摆轮 A 恰巧嵌在铁芯的空隙，当线圈中通过直流电流后，摆轮受到一个电磁阻尼力的 作用。 改变电流的大小即可使阻尼大小相应变化。 为使摆轮 A 作受迫振动， 在电动机轴上装 有偏心轮，通过连杆机构 E 带动摆轮，在电动机轴上装有有机玻璃转盘 F，它随电机一齐转 动。由它可以从角度读数盘 G读出相位差φ。 调节控制箱上的十圈电机转速调节旋纽， 可以 精确改变加于电机上的电压，使电机的转速在实验范围（ 30— 45 转 / 分）内连续可调。电机 的有机玻璃转盘 F 上装有两个挡光片。在角度读数盘 G 中央上方 90°处也有光电门Ⅰ（强
迫力矩信号），并与控制箱相连，以测量强迫力矩的周期。 受迫振动时摆轮振幅与外力矩的相位差是利用小型闪光灯来测量的，误差不大于 2°。 闪光灯放置位置如图 33-3 所示，注意一定要搁置在底座上， 切勿拿在手中直接照射刻度盘。
摆轮振幅是利用光电门 H测出摆轮 A 外圈上凹型缺口个数， 并在控制箱液晶显示器上直
接显示出此值，精度为 1°。
图 33-3 振动仪部分示意图
波耳共振仪电器控制箱的前面板如图 33-4 所示。
图 33-4 电气控制箱前面板示意图 1. 液晶显示屏幕 2. 方向控制键 3. 确认按键 4. 复位按键 5. 电源开关 6. 闪光灯开关 7. 强迫力周期调节电位器
电机转速调节旋钮，系带有刻度的十圈电位器，调节此旋钮时可以精确改变电机转速， 即改变强迫力矩的周期。锁定开关处于图 33-5 的位置，电位器刻度锁定，要调节大小需将其置于该位置的另一边。× 0.1 档旋转一圈，× 1 档走一个字。一般调节刻度仅供实验时作参考，以便大致确定强迫力矩周期值在十圈电位器上的相应位置。 图 33-5 电机转速调节电位器
阻尼档位共分 3 档，分别是“阻尼 1”、 “阻尼 2”、 “阻尼 3”，实验时根据不同情况进行选择，振幅在 150°左右。闪光灯开关用来控制闪光与否，当按住闪光按钮、摆轮长缺口通过平衡位置时便产生闪光， 由于频闪现象， 可从相位差读盘上看到刻度线似乎静止不动的读数（实际有机玻璃 F 上的刻度线一直在匀速转动） ，从而读出相位差数值。为使闪光灯 管不易损坏，采用按钮开关，仅在测量相位差时才按下按钮。 【实验内容与步骤】 1． 实验准备 按下电源开关后，屏幕上出现“世纪中科”界面，稍后屏幕上显示如图 33-6 A“按 键说明”字样。 2． 选择实验方式：按确认键，再按“ ”键选定单机模式。
3． 自由振荡——摆轮振幅θ与周期 T0 的对应值的测量
图 33-6 实验界面
（ 1） 自由振荡实验的目的，是为了测量摆轮的振幅θ与周期
T
0 的关系。按确认键，
显示如图 33-6 B 所示的实验类型（即实验步骤） ，默认选中项为自由振荡，字
体反白为选中。再按确认键显示：如图 33-6 C 。 （ 2） 用手转动摆轮 160°左右，放开手后按“ ”键或 “ ”键，测量状态由
“关”变为“开” ，控制箱开始记录实验数据，振幅的有效数值范围为： 160° -50 °（振幅小于 160°测量开，小于 50°测量自动关闭） 。测量显示关时，此 时数据已保存。 （ 3） 查询实验数据，可按“ ”键 , 选中回查，再按确认键如图 33-6 D，表示第一
次记录的振幅
0 134
，对应的周期 T=1.442 秒，然后按“ ”键，查看所
有记录的数据，填入表 33-1 内。回查完毕，按确认键，返回到图 33-6 C状态。 若进行多次测量可重复操作。自由振荡完成后，按“ ”键 , 选中返回，再按 确认键回到前面图 33-6 B 进行其它实验。
4. 测定阻尼系数
在图 33-6 B 状态下， 可按“ ”键, 选中阻尼振荡， 按确认键显示阻尼： 如图 33-6 E。阻尼分三个档次，阻尼 1 最小，根据自己实验要求选择阻尼档，按确认键显示：如 图 33-6 F 。 提示：首先将角度盘指针 F 放在 0°位置 , 用手轻轻转动摆轮 160°左右。 按“
键或 “ ”键，测量由“关”变为“开”并记录数据，仪器记录十组数据后，测量
自动关闭。 阻尼振荡的回查同自由振荡类似，请参照上面操作。
”
从液晶窗口读出摆轮作阻尼振动时的振幅数值 1 、
2 、 3 n ，利用公式
ln 0 e
t n T ln 0
（33-8 ）
0 e ( t nT ) n
求出 值，式中 n 为阻尼振动的周期次数， n
为第 n 次振动时的振幅，
T 为阻尼
振动周期的平均值。此值可以测出 10 个摆轮振动周期值，然后取其平均值。 5. 测定受迫振动的幅频特性和相频特性 切记：在进行强迫振荡前必须先做阻尼振荡，否则无法实验。 （ 1） 仪器在图 33-6 B 状态下选中强迫振荡，按确认键显示：如图 33-6 G 默认状态 选中电机。 （ 2） 按“”键或 “”键，让电机启动。此时保持周期为 1，仔细观察，待 摆轮和电机的周期相同，特别是振幅已稳定，变化不大于 1，表明两者已稳定 了，如图 33-6 H ，方可开始准备测量。 （ 3） 测量前应先选中周期，按“ ”键或 “”键把周期由 1（如图 33-6H）改 为 10（如图 33-6I ），（目的是为了减少误差，若不改周期，测量无法打开） 。再
选中测量，按下“ ”键或 “ ”键，测量打开并记录数据（如图 33-6I ）。
一次测量完成，显示测量关后，读取摆轮的振幅值及其周期。再按闪光灯 开关测定受迫振动位移与强迫力矩之间的相位差 。 （ 4） 调节强迫力矩周期电位器，改变电机的转速，即改变强迫外力矩圆频率 ，从
而改变电机转动周期。电机转速的改变可按照 控制在 10°左右来定，要求 进行 11 次以上的测量。数据一并记入表 33-3 中。
注意：