共振演示仪实验报告
共振演示仪实验报告(一)

共振演示仪实验报告(一)共振演示仪实验报告一、实验目的研究共振现象,掌握共振的基本原理及其对运动的影响。
二、实验原理共振是指在外力作用下,系统振动幅度和频率达到最大值的现象。
常见的共振现象有机械共振、电磁共振、声学共振等。
其中,机械共振常用的实验装置是共振演示仪。
共振演示仪由弹簧、质量块、刻度盘、定制音箱等组成,通过外力驱动振动,通过不同质量块的配重,可以改变系统的共振频率。
三、实验步骤1.调整共振演示仪的弹簧角度和扭簧力,使其处于无振动状态。
2.固定质量块,用音箱产生有源外力进行激励。
3.改变质量块的重量和位置,观察振动幅度和频率的变化。
4.记录各种质量块配重情况下的共振频率和幅度,制成表格和图表。
5.分析实验数据,总结共振现象及其产生的原因。
四、实验结果在共振演示仪的调整中,弹簧的弹性系数、扭簧力、质量块重量和位置等因素会影响共振频率和幅度。
在实验中,经过多次调整,在共振演示仪的共振频率和幅度之间建立了一定的关系。
在更换质量块时,质量块的重量和位置会影响振动的频率和幅度。
随着质量块重量的增加和位置的改变,共振频率呈现出逐渐降低的趋势,而共振幅度则呈现出逐渐升高的趋势。
五、实验分析共振现象是机械、电磁等物理现象中的一种。
共振演示仪是常见的用于研究机械共振现象的实验装置,通过改变驱动力和系统特性等因素,研究共振现象的基本原理及其对运动的影响。
实验中通过调整弹簧角度、扭簧力、质量块重量和位置等因素,形成了共振频率和幅度之间的基本关系。
同时,通过更换质量块,观察其对共振频率和幅度的影响,分析了质量块重量和位置改变对系统共振的影响。
六、实验心得通过本次实验,我深入了解了共振现象的基本原理,掌握了共振演示仪的基本使用方法,并通过数据处理和分析,加深了对共振现象的认识。
实验过程中,我还练习了实验操作技巧和实验报告的撰写能力,对我的学科研究起到了积极的促进作用。
核磁仪器实验报告(3篇)
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第1篇一、实验目的1. 了解核磁共振波谱仪的基本原理和结构。
2. 掌握核磁共振波谱仪的操作方法和数据处理技巧。
3. 通过核磁共振波谱分析,鉴定未知化合物的结构。
二、实验原理核磁共振波谱法(NMR)是利用原子核在强磁场中发生共振吸收电磁波的现象,通过分析共振吸收的频率、强度和峰形等,来研究物质的分子结构、化学组成和动态特性。
核磁共振波谱仪由磁体、射频发射器、探测器、放大器和计算机等组成。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:核磁共振波谱仪、核磁管、样品管、计算机、数据处理软件等。
2. 试剂:未知化合物样品、四甲基硅烷(TMS)作为内标物、去离子水等。
四、实验步骤1. 样品准备:将未知化合物样品溶解于适当溶剂中,配制成一定浓度的溶液,并加入少量TMS作为内标物。
2. 核磁共振波谱仪操作:a. 打开核磁共振波谱仪,预热至工作温度。
b. 调整样品管,使其位于磁场中心。
c. 设置实验参数,如扫描频率、扫描范围、脉冲序列等。
d. 开始扫描,记录核磁共振波谱数据。
3. 数据处理与分析:a. 将核磁共振波谱数据导入计算机,利用数据处理软件进行分析。
b. 分析核磁共振波谱图,识别峰位、峰形、峰面积等信息。
c. 根据核磁共振波谱图,推断未知化合物的结构。
五、实验结果与分析1. 核磁共振波谱图分析a. 1H NMR谱图:观察到多个峰,根据峰位、峰形和峰面积,推断未知化合物中氢原子的化学环境。
b. 13C NMR谱图:观察到多个峰,根据峰位和峰形,推断未知化合物中碳原子的化学环境。
c. DEPT谱图:根据峰形,判断碳原子连接的氢原子数目。
d. COSY谱图:根据峰的连接关系,推断核之间的化学键。
e. NOESY谱图:根据峰的连接关系,推断核之间的空间距离。
2. 未知化合物结构鉴定根据核磁共振波谱图分析结果,推断未知化合物可能的结构,并与已知化合物进行比对,最终确定未知化合物的结构。
六、实验结论通过本次核磁共振波谱仪实验,掌握了核磁共振波谱仪的基本原理、操作方法和数据处理技巧,成功鉴定了未知化合物的结构。
共振的研究实验报告(3篇)
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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。
共振原理演示实验报告
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共振原理演示实验报告实验目的通过共振原理演示实验,探究共振现象的基本原理,并观察不同条件下共振的现象和效果,加深对共振原理的理解。
实验器材- 弹簧- 铅球- 振动源- 刻度尺- 实验台实验步骤1. 将弹簧固定在实验台上,一端连接振动源,另一端连接铅球。
2. 打开振动源,调节振动源的频率,观察铅球的振动情况。
3. 在不同的频率下重复步骤2,记录铅球振动的情况和频率的关系。
实验数据频率(Hz)振动情况5 最小振幅10 最小振幅15 最大振幅20 最大振幅25 最大振幅30 最大振幅35 最小振幅40 最小振幅实验结果与分析根据实验数据,可以观察到在特定频率下,铅球的振幅最大。
根据共振原理,当外力振动频率和物体本身固有频率相同时,物体会发生共振现象,振幅会增大。
在实验中,振动源提供了外力的振动,而铅球是振动源的固有频率。
当振动源的频率接近铅球的固有频率时,铅球将发生共振现象,振幅增大,而在其他频率下振幅较小。
实验意义通过这次实验,我们进一步探索了共振原理,加深了对共振现象的理解。
共振现象在物理学中有着广泛的应用,比如音乐乐器中的共鸣现象,建筑物的地震响应等,深入理解共振原理可以帮助我们更好地理解和应用这些现象。
实验总结通过这次实验,我们成功演示了共振原理,并观察到了共振的现象和效果。
通过实验数据的分析,我们进一步加深了对共振原理的理解。
在进行实验时,需要注意振动源的频率选择,使其接近或者等于铅球的固有频率,才能观察到共振现象。
同时,实验过程中需注意安全,确保实验器材固定牢靠,防止意外伤害的发生。
参考文献- 《物理实验教程》- 《高中物理教材》。
(2023)共振演示仪实验报告(一)
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(2023)共振演示仪实验报告(一)2023共振演示仪实验报告一、实验介绍共振是物理学中很常见的现象,也是许多电子器件中常用的原理。
为了更好地理解和掌握共振的原理,我们在实验室里进行了共振演示仪的实验。
二、实验目的通过实验,我们的目的是探究共振的原理,了解共振的相关知识,并且熟悉共振演示仪的使用方法。
三、实验原理共振是指当强制振动频率与物体自身固有振动频率相同时,振幅会达到最大值。
共振演示仪正是利用这个原理来展示共振现象。
四、实验步骤1.将共振演示仪放在平稳的桌面上2.把电线插入插座,并将另一端连接到共振演示仪的输入端口3.打开电源开关,根据需要调整振动器的频率4.调整共振演示仪的扬声器位置并逐渐调整振动器的频率,以观察振幅的变化五、实验结果通过实验,我们成功地展示了共振现象,并且观察到振幅随着频率的增加而增加,到达最大值后又逐渐减小。
六、实验分析本实验成功地演示了共振的现象,也证明了共振演示仪的有效性。
在实际使用中,我们也可以运用共振的原理来设计出更加有效的电子器件。
七、实验总结通过实验,我们更加深入地了解了共振的原理,并且成功地通过共振演示仪进行了演示。
希望这次实验对我们的学习和掌握物理知识有所帮助。
八、实验注意事项1.在操作时应该注意电源是否接好,以及电压是否符合共振演示仪的工作要求2.在调整振动器频率时应该小心,以免烧坏设备3.在观察振幅时应该注意保持共振演示仪和振动器的稳定状态九、实验扩展1.可以通过增加振动器的数量,或者改变演示仪的形状等来扩展实验2.可以将振动器和演示仪的振动信号拓展到其他电子器件上,探究共振原理在不同设备中的应用十、结语共振演示仪实验为我们提供了更加直观的物理学学习方法,让我们更加深入地了解共振原理并且掌握实际操作技巧。
我们希望能够更加深入地研究物理学知识,在未来的科研和工作中做出更大的贡献。
演示实验报告_共振
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一、实验目的1. 理解共振现象的基本概念和原理。
2. 观察共振现象在实验中的具体表现。
3. 探究影响共振现象的因素,如频率、振幅、质量等。
4. 培养学生动手操作、观察记录和数据分析的能力。
二、实验原理共振现象是指当系统受到周期性外力作用时,系统振动频率与外力频率相等时,系统振幅达到最大值的现象。
共振现象在自然界和工程技术中广泛存在,具有重要的应用价值。
三、实验器材1. 驻波共振演示仪2. 钢丝圆环3. 激光笔4. 秒表5. 记录纸和笔四、实验步骤1. 观察驻波共振现象(1)将钢丝圆环竖直放置,调整初始张力,使钢丝处于自然状态。
(2)用激光笔照射钢丝圆环,观察钢丝圆环的振动状态。
(3)改变激光笔照射位置,观察不同位置的振动状态。
(4)调整激光笔照射频率,观察共振现象。
2. 探究共振现象的影响因素(1)改变钢丝圆环的初始张力,观察共振现象的变化。
(2)改变激光笔照射频率,观察共振现象的变化。
(3)改变钢丝圆环的质量,观察共振现象的变化。
3. 数据记录与分析(1)记录不同频率下钢丝圆环的振幅。
(2)分析共振现象的影响因素,如频率、振幅、质量等。
五、实验结果与分析1. 共振现象的观察在实验过程中,我们观察到以下现象:(1)当激光笔照射频率与钢丝圆环的固有频率相同时,钢丝圆环的振幅达到最大值,出现明显的共振现象。
(2)改变激光笔照射频率,共振现象的振幅随之变化。
(3)改变钢丝圆环的初始张力或质量,共振现象的振幅也会发生变化。
2. 共振现象的影响因素分析(1)频率:共振现象的振幅与外力频率和系统固有频率的差值有关。
当差值接近于零时,共振现象的振幅最大。
(2)振幅:共振现象的振幅与外力振幅有关。
外力振幅越大,共振现象的振幅也越大。
(3)质量:共振现象的振幅与系统质量有关。
系统质量越大,共振现象的振幅越小。
六、实验结论1. 共振现象是指当系统受到周期性外力作用时,系统振动频率与外力频率相等时,系统振幅达到最大值的现象。
共振原理创新实验报告(3篇)
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第1篇一、实验目的1. 深入理解共振原理,探究共振现象在不同条件下的表现形式。
2. 通过创新实验设计,验证共振原理在实际应用中的指导意义。
3. 提高实验操作技能,培养创新思维和团队合作能力。
二、实验原理共振现象是指在外界周期性力的作用下,系统振动幅度突然增大的现象。
当外界力的频率与系统的固有频率相同时,系统振动幅度达到最大,这种现象称为共振。
共振现象广泛应用于工程、物理、生物等领域。
三、实验器材1. 波尔共振仪2. 频闪仪3. 数字示波器4. 电脑及数据采集软件5. 传感器6. 阻尼器7. 不同材质的摆轮四、实验步骤1. 准备实验器材,连接好电路。
2. 将摆轮固定在波尔共振仪上,调节阻尼器,使摆轮处于自由振动状态。
3. 使用频闪仪记录摆轮自由振动的周期和振幅,得到摆轮的固有频率和振幅。
4. 调节波尔共振仪的频率,使其逐渐接近摆轮的固有频率。
5. 观察并记录摆轮振动幅度的变化,当振动幅度突然增大时,记录此时的频率。
6. 重复步骤4和5,改变阻尼器阻尼值,观察不同阻尼情况下共振现象的变化。
7. 使用传感器测量摆轮振动位移和速度,分析振动位移与速度的相位差。
8. 分析实验数据,得出结论。
五、实验结果与分析1. 实验结果显示,当波尔共振仪的频率接近摆轮的固有频率时,摆轮振动幅度达到最大,验证了共振现象。
2. 随着阻尼器阻尼值的增大,共振现象逐渐减弱,说明阻尼对共振现象有显著影响。
3. 实验中测得的振动位移与速度的相位差,进一步验证了共振时振动位移与速度的相位关系。
六、创新点1. 在传统波尔共振实验的基础上,引入了阻尼器,研究不同阻尼情况下共振现象的变化,拓展了实验内容。
2. 使用传感器测量振动位移和速度,分析了振动位移与速度的相位差,为共振现象的研究提供了更丰富的数据。
3. 通过实验,深入理解了共振原理在实际应用中的指导意义,为今后研究共振现象提供了有益的参考。
七、实验结论1. 共振现象是自然界中常见的物理现象,具有广泛的应用价值。
共振演示仪实验报告
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共振演示仪实验报告篇一:大物观察实验报告共振演示仪物理演示实验观察报告共振演示仪一、关于共振演示仪将振子驱动于固定在一块板上不同的弹性质量的玩偶,当他们受周期性外力作强迫振动,不同弹性质量玩偶的固有频率与受迫振动的频率相同时,则产生共振现象。
二、原理受迫振动的稳定状态由下式表示:x?Acosω(t+φ()式1)对一定的振动系统,改变驱动力的频率,当驱动力频率为某一值时,振幅A会达到极大值。
用求极值的方法可使得振幅达到极大值的角频率为图1-受迫振动的振幅曲线ωr=(式2)相应的最大振幅为Ar?(式3)在弱阻尼即β三、圆锥摆的演示过程(图2)1、将玩偶与弹簧固定好,开启电源。
2、将共振仪的振动频率调到13.28Hz,观察何种固有频率的振子上的玩偶振动幅度最大。
3、将共振仪的振动频率由小到大调整,观察玩偶振动幅度变化情况。
4、记录实验结果,关闭电源。
四、生活中的共振仪1、收音机利用电磁共振进行选台。
2、眼镜店的眼睛清洗仪。
(图3)3、塔科马海峡大桥的共振断塌。
图3-眼镜清洗仪图2-圆锥摆的演示过程篇二:共振实验报告学生姓名:刘太兴学号:13 专业班级:本硕实验班111班实验类型:□验证■综合□设计□创新实验日期:同组学生姓名:指导教师:实验成绩:电子顺磁共振一、实验目的1、了解电子自旋共振现象;2、学习用微波频段检测电子自旋共振信号的方法;3、观察吸收或色散波形;4、熟悉电子自旋共振原理。
二、实验原理电子自旋共振(Electron Spin Resonance, ESR)又称电子顺磁共振(Electron Paramagnetic Resonance, EPR)。
由于这种共振跃迁只能发生在原子的固有磁矩不为零的顺磁材料中,因此被称为电子顺磁共振;因为分子和固体中的磁矩主要是电子自旋磁矩的贡献所以又被称为电子自旋共振。
1924 年,泡利(Pauli)首先提出了电子自旋的概念。
1944年,前苏联的柴伏依斯基首次观察到了电子顺磁共振现象。
共振演示实验报告
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共振演示实验报告
共振演示实验实验是一种重要的物理现象,常常被用来演示物理概念。
《力学》课程中就有共振演示实验,主要用来演示共振的现象。
实验设备主要包括有示波器、振荡器、声激发器、一块金属棒……。
将金属棒挂在振荡器上,以声激发器发出声音,示波器记录振荡量和振荡频率变化,依次为实验准备。
工作过程中,为更好地演示共振现象,首先需要把金属棒调至共振频率点,把声激发器调至最大音量,接着观察示波器显示的波形。
通过观察,实验中清楚地看到,当声音的频率调到金属棒的共振频率时,金属棒的振荡量会变大,振荡周期也会变短,从而证明共振的现象的存在。
最后,实验中并没有发现不良的安全现象,实验一直按照正常程序进行,所有实验过程都按照正确的步骤执行,得出预期结果。
经过这次共振实验,我对共振现象有了更加直观和深入的认识,了解了共振现象的重要意义,更加了解了共振实验中常用的实验装置及其工作原理。
同时我也更加重视实验安全,有效地避免实验风险,以实现实验的理想效果。
声音的共振演示实验报告(3篇)

第1篇一、实验背景共振现象在物理学中是一个重要的概念,它描述了当一个系统受到与其固有频率相匹配的外部激励时,系统会发生振幅显著增大的现象。
在声学中,共振尤为常见,如乐器的音色、建筑物的结构响应等都与共振有关。
本实验旨在通过一系列简单的演示,观察和分析声音的共振现象。
二、实验目的1. 理解共振现象的基本原理。
2. 观察不同条件下共振现象的发生。
3. 探究共振频率与振动系统特性之间的关系。
三、实验原理共振现象是指当一个系统受到与其固有频率相同或接近的外部激励时,系统会发生振幅显著增大的现象。
共振频率是系统固有频率的一种表现,它与系统的质量、刚度、几何形状等因素有关。
四、实验材料1. 音叉2. 共振音箱3. 钢尺4. 乒乓球5. 橡皮筋6. 纸杯7. 水8. 计时器五、实验步骤1. 音叉共振实验:- 将音叉轻轻敲击,使其振动。
- 将振动的音叉靠近共振音箱,观察音箱的振动情况。
- 改变敲击音叉的力度,观察音箱振动的变化。
2. 钢尺共振实验:- 将钢尺的一端固定,另一端悬空。
- 用手指拨动悬空端,使其振动。
- 改变钢尺的长度,观察共振频率的变化。
3. 乒乓球共振实验:- 将乒乓球放置在钢尺上,使乒乓球悬空。
- 用手指轻轻敲击钢尺,观察乒乓球的振动情况。
- 改变敲击位置,观察乒乓球的振动变化。
4. 橡皮筋共振实验:- 将橡皮筋两端固定,使其呈悬空状态。
- 用手指拨动橡皮筋,使其振动。
- 改变橡皮筋的松紧程度,观察共振频率的变化。
5. 纸杯共振实验:- 将纸杯装满水,轻轻敲击纸杯,观察水面的振动情况。
- 改变纸杯内水的多少,观察共振频率的变化。
6. 水共振实验:- 将钢尺插入水中,轻轻敲击钢尺,观察水面的振动情况。
- 改变钢尺插入水中的深度,观察共振频率的变化。
六、实验结果与分析1. 音叉共振实验:- 观察到共振音箱在音叉振动时振动幅度增大。
- 改变敲击力度,音箱振动幅度也随之变化。
2. 钢尺共振实验:- 观察到钢尺的共振频率与其长度有关,长度越长,共振频率越低。
共振演示实验报告
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一、实验目的1. 了解共振现象的基本原理及其在物理现象中的应用。
2. 通过实验观察共振现象,验证共振条件。
3. 学习使用共振演示仪进行实验操作和数据分析。
二、实验原理共振现象是指当系统受到周期性外力作用时,若外力的频率与系统的固有频率相等或接近时,系统的振幅会显著增大。
这种现象在自然界和工程技术中普遍存在,具有重要的应用价值。
三、实验仪器与设备1. 共振演示仪2. 信号发生器3. 示波器4. 测量尺5. 数据采集器四、实验步骤1. 组装实验装置:将共振演示仪安装好,连接好信号发生器和示波器。
2. 设置初始条件:调整共振演示仪的参数,如摆长、质量等,使系统达到初始稳定状态。
3. 调节外力频率:通过信号发生器调节外力的频率,使其从低于固有频率开始逐渐增加,观察系统振幅的变化。
4. 记录数据:在共振点附近,记录系统振幅随频率变化的数据,并使用示波器观察共振现象。
5. 重复实验:多次改变摆长、质量等参数,重复上述实验步骤,观察共振现象的变化。
五、实验结果与分析1. 共振现象观察:在实验过程中,观察到当外力频率与系统固有频率相等时,系统振幅显著增大,出现共振现象。
2. 数据记录与分析:记录不同频率下系统振幅的变化,绘制振幅-频率曲线,分析共振条件。
3. 结果讨论:根据实验结果,验证共振现象的存在,并分析共振条件的适用范围。
六、实验结论1. 共振现象在实验中得到了验证,当外力频率与系统固有频率相等时,系统振幅显著增大。
2. 共振现象在自然界和工程技术中具有广泛的应用,如桥梁、建筑、乐器等。
3. 通过实验,加深了对共振现象的理解,提高了实验操作和数据分析能力。
七、实验注意事项1. 实验过程中,注意安全,避免发生意外事故。
2. 调节外力频率时,要缓慢进行,以免对系统造成冲击。
3. 记录数据时,要准确无误,避免误差。
4. 实验结束后,整理实验仪器,保持实验室整洁。
八、实验拓展1. 研究不同材料、不同形状的系统在共振现象中的表现。
波尔共振仪实验报告
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波尔共振仪实验报告一、实验目的1、观察波尔共振仪中摆轮的自由振动和受迫振动现象。
2、研究波尔共振仪中摆轮受迫振动的幅频特性和相频特性。
3、学习用频闪法测定运动物体的相位差。
二、实验原理1、自由振动一个可绕固定轴摆动的刚体称为复摆。
设复摆的质量为 m,质心到转轴的距离为 h,转动惯量为 J,复摆对转轴的转动方程为:\J\ddot{\theta} = mgh\sin\theta\当摆角很小时(\(\theta \lt 5^{\circ}\)),\(\sin\theta \approx \theta\),则有:\J\ddot{\theta} + mgh\theta = 0\此方程的解为:\(\theta = A\cos(\omega_0 t +\varphi_0)\),其中\(\omega_0 =\sqrt{\frac{mgh}{J}}\)为复摆的固有角频率。
2、受迫振动在周期性外力矩\(M = M_0\cos\omega t\)作用下的振动方程为:\J\ddot{\theta} + b\dot{\theta} + mgh\theta = M_0\cos\omega t\当外力矩的角频率\(\omega\)等于复摆的固有角频率\(\omega_0\)时,产生共振,振幅达到最大值。
3、幅频特性和相频特性受迫振动的振幅\(A\)与外力矩的角频率\(\omega\)的关系为:\A =\frac{M_0 / J}{\sqrt{(\omega_0^2 \omega^2)^2+(b\omega / J)^2}}\受迫振动的相位差\(\varphi\)与外力矩的角频率\(\omega\)的关系为:\\varphi =\arctan\frac{b\omega}{J(\omega_0^2 \omega^2)}\三、实验仪器波尔共振仪由振动系统、电磁阻尼系统、光电门和闪光灯、电气控制箱等部分组成。
四、实验内容及步骤1、调整仪器水平,使摆轮能自由摆动。
共振演示实验报告

共振演示实验报告共振是物体在固有频率下受到外界周期性激励时的一种特殊现象,它可以产生极大的振幅。
本次实验旨在通过共振演示装置来观察共振现象,并探究共振频率与物体的固有频率之间的关系。
实验仪器及材料:1. 共振演示装置2. 各种不同材质的振子(如玻璃棒、金属棒等)3.频率计4. 动力放大器5. 减震台6. 激振器实验步骤:1. 将减震台放在水平的桌面上,并将共振演示装置稳固地安装在减震台上。
2. 切换到合适的振子,如玻璃棒或金属棒,并调整装置上的夹具,使振子能够自由摆动。
3. 打开激振器,通过调整频率计和动力放大器,将共振频率调整到与振子的固有频率相等,此时将能够观察到共振现象。
4. 记录下共振频率,并通过调整频率计和动力放大器,分别改变共振频率的上下限,观察振幅的变化。
5. 重复步骤2至步骤4,使用不同的振子进行实验,比较不同振子的共振频率。
实验结果:通过实验观察,我们得出如下结论:1. 当外界周期性激励与振子的固有频率相等时,振子会共振,产生极大的振幅。
2. 共振频率与振子的固有频率相关,不同振子具有不同的共振频率。
3. 调整共振频率的上下限,振幅会发生变化,但仍保持较大的数值。
实验讨论:在实际应用中,共振现象可以被广泛利用。
例如,在桥梁结构中,如果外界周期性激励频率与桥梁的固有频率相近,可能会导致共振现象,从而使桥梁受到巨大的振动,甚至破坏。
因此,在桥梁设计中,需要避免让外界激励频率与桥梁的固有频率相近。
此外,共振现象还可用于强化发声器、音响和乐器等的效果,以及遥控器等电子设备的设计等。
总结:通过本次实验,我们观察到了共振现象,并探究了共振频率与物体固有频率之间的关系。
共振现象的应用十分广泛,对于我们的生活和技术发展都具有重要意义。
共振演示仪实验报告
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共振演示仪实验报告篇一:大物观察实验报告共振演示仪物理演示实验观察报告共振演示仪一、关于共振演示仪将振子驱动于固定在一块板上不同的弹性质量的玩偶,当他们受周期性外力作强迫振动,不同弹性质量玩偶的固有频率与受迫振动的频率相同时,则产生共振现象。
二、原理受迫振动的稳定状态由下式表示:x?Acosω(t+φ()式1)对一定的振动系统,改变驱动力的频率,当驱动力频率为某一值时,振幅A会达到极大值。
用求极值的方法可使得振幅达到极大值的角频率为图1-受迫振动的振幅曲线ωr=(式2)相应的最大振幅为Ar?(式3)在弱阻尼即β三、圆锥摆的演示过程(图2)1、将玩偶与弹簧固定好,开启电源。
2、将共振仪的振动频率调到13.28Hz,观察何种固有频率的振子上的玩偶振动幅度最大。
3、将共振仪的振动频率由小到大调整,观察玩偶振动幅度变化情况。
4、记录实验结果,关闭电源。
四、生活中的共振仪1、收音机利用电磁共振进行选台。
2、眼镜店的眼睛清洗仪。
(图3)3、塔科马海峡大桥的共振断塌。
图3-眼镜清洗仪图2-圆锥摆的演示过程篇二:共振实验报告学生姓名:刘太兴学号:13 专业班级:本硕实验班111班实验类型:□验证■综合□设计□创新实验日期:同组学生姓名:指导教师:实验成绩:电子顺磁共振一、实验目的1、了解电子自旋共振现象;2、学习用微波频段检测电子自旋共振信号的方法;3、观察吸收或色散波形;4、熟悉电子自旋共振原理。
二、实验原理电子自旋共振(Electron Spin Resonance, ESR)又称电子顺磁共振(Electron Paramagnetic Resonance, EPR)。
由于这种共振跃迁只能发生在原子的固有磁矩不为零的顺磁材料中,因此被称为电子顺磁共振;因为分子和固体中的磁矩主要是电子自旋磁矩的贡献所以又被称为电子自旋共振。
1924 年,泡利(Pauli)首先提出了电子自旋的概念。
1944年,前苏联的柴伏依斯基首次观察到了电子顺磁共振现象。
共振演示的实验报告

一、实验目的1. 理解共振现象的产生原理;2. 掌握共振条件的判断方法;3. 研究共振频率与固有频率的关系;4. 观察共振现象在生活中的应用。
二、实验原理共振是指在外力作用下,系统振动的频率与其固有频率相等时,系统振幅达到最大值的现象。
共振现象广泛应用于物理学、工程学、医学等领域。
实验中,我们将通过共振演示仪来观察和验证共振现象。
三、实验器材1. 共振演示仪(含弹簧、摆锤、刻度盘、固定架等);2. 秒表;3. 计算器;4. 实验记录本。
四、实验步骤1. 将共振演示仪放置在平稳的桌面上,调整固定架使弹簧垂直于桌面;2. 在摆锤上挂一个重物,调整重物质量,使其处于平衡状态;3. 使用秒表测量摆锤自由摆动的周期T,重复多次取平均值;4. 改变外力频率,通过调整摆锤的驱动力频率f,使其逐渐接近摆锤的固有频率f0;5. 观察摆锤的振幅变化,记录共振现象出现时的驱动力频率f和振幅A;6. 重复步骤3和4,改变重物质量,观察共振现象的变化。
五、实验数据1. 摆锤自由摆动的周期T(平均值):T = 2.5秒2. 共振现象出现时的驱动力频率f和振幅A:f1 = 1.6Hz,A1 = 8cmf2 = 2.0Hz,A2 = 10cmf3 = 2.4Hz,A3 = 12cm六、数据处理与分析1. 计算摆锤的固有频率f0:f0 = 1/T = 1/2.5Hz = 0.4Hz2. 分析共振现象:(1)当驱动力频率f逐渐接近摆锤的固有频率f0时,摆锤的振幅A逐渐增大;(2)当驱动力频率f等于摆锤的固有频率f0时,摆锤的振幅A达到最大值,出现共振现象;(3)当驱动力频率f大于摆锤的固有频率f0时,摆锤的振幅A逐渐减小。
3. 分析共振现象在生活中的应用:(1)在建筑工程中,通过控制结构固有频率,避免共振现象对建筑物的破坏;(2)在医学领域,共振现象可用于治疗某些疾病,如核磁共振成像(MRI);(3)在电子学领域,共振现象可用于设计滤波器、天线等电子元件。
共振演示仪实验报告-V1
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共振演示仪实验报告-V1
共振演示仪实验报告
一、实验目的
通过实验,掌握共振演示仪的工作原理、特点和操作方法,并研究共
振现象的发生条件和规律。
二、实验原理
共振演示仪是一种通过机械振动引起共振现象的实验装置,其原理为
以某种特定频率产生机械振动,并通过共振现象放大振幅。
三、实验步骤
1. 检查共振演示仪的接线是否正确,打开电源开关;
2. 调整信号发生器的频率,观察共振现象的出现;
3. 分别改变共振演示仪的振动系统质量、频率、阻尼等参数,观察共
振现象的变化。
四、实验结果
1. 在实验中,我们发现当共振演示仪振荡的频率与其固有频率相同时,会出现共振现象,并且振幅随着频率的增加而增大。
2. 改变共振演示仪振动系统的质量,可以改变其固有频率,从而影响
共振现象的发生。
3. 改变阻尼可以影响共振现象的振幅,较小的阻尼可以使振幅增大。
五、实验结论
共振演示仪是一种通过机械振动引起共振现象的实验装置,具有特定的频率和振幅放大的特点。
共振现象的发生与共振演示仪振动系统的固有频率、质量、阻尼等参数有关。
六、实验体会
通过本次实验,我们深刻理解了共振现象的特点及其与物体本质参数的关联,同时也了解了共振演示仪的工作原理和操作方法。
这对我们今后科研或者工作中的理论基础的掌握和实际操作的重视都有很大帮助。
演示实验报告
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演示实验报告一鱼洗实验【实验目的】:演示共振现象【实验仪器】:鱼洗盆【实验原理】用手摩擦“洗耳”时,“鱼洗”会随着摩擦的频率产生振动。
当摩擦力引起的振动频率和“鱼洗”壁振动的固有频率相等或接近时,“鱼洗”壁产生共振,振动幅度急剧增大。
但由于“鱼洗”盆底的限制,使它所产生的波动不能向外传播,于是在“鱼洗”壁上入射波与反射波相互叠加而形成驻波。
驻波中振幅最大的点称波腹,最小的点称波节。
用手摩擦一个圆盆形的物体,最容易产生一个数值较低的共振频率,也就是由四个波腹和四个波节组成的振动形态,“鱼洗壁”上振幅最大处会立即激荡水面,将附近的水激出而形成水花。
当四个波腹同时作用时,就会出现水花四溅。
有意识地在“鱼洗壁”上的四个振幅最大处铸上四条鱼,水花就像从鱼口里喷出的一样。
【实验步骤和现象】:实验时,把“鱼洗”盆中放入适量水,将双手洗净,然后用双手去摩擦“鱼洗”耳的顶部。
随着双手同步地同步摩擦时,“鱼洗”盆会发出悦耳的蜂呜声,水珠从4个部位喷出,当声音大到一定程度时,就会有水花四溅。
继续用手摩擦“鱼洗”耳,就会使水花喷溅得很高,就象鱼喷水一样有趣。
二昆特管实验简介:昆特管实验是目前大学物理教学中的一个普通演示实验,因其能直接而方便地演示纵波驻波,并且可以用于测量空气中声音的速度而被广泛应用。
其装置图如图所示实验仪器:昆特管扬声器可变频变压的电源实验目的:利用球形威力的振动演示声波及其产生的现象,理解驻波的因素,提升对声波的理解,提高学习兴趣。
实验原理:声波在空气中传播,入射波和反射波叠加形成驻波,在驻波的波腹处,球形微粒被激起,形成浪花。
在驻波中,波节点始终保持静止,波腹点的振幅为最大,其它各点以不同的振幅振动。
所有波节点把介质划分为长l/2 的许多段,每段中各点振幅虽不同,但相位皆相同,而相邻段间的相位则相反。
因此,驻波实际上就是分段振动现象,在驻波中没有振动状态和相位的传播,故称为驻波。
实验操作:1. 打开信号源,将信号源电压输出调至最低;2.信号频率调至某一参考值附近,使之从100Hz开始逐渐增大(一般不要超过800Hz),直至驻波的出现管内形成驻波。
共振演示仪实验报告
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共振演示仪实验报告引言共振是物理学中的一个重要概念,它指的是在某个系统中,当外界作用频率与系统固有频率相等时,系统将发生共振现象。
共振现象在许多领域中都有应用,例如电路、机械振动等。
本次实验旨在通过共振演示仪,观察和研究共振现象,并探究共振现象的原理和特性。
实验目的1. 理解共振现象的概念和原理;2. 通过实验观察和分析共振现象产生的条件和规律;3. 探究共振频率与系统参数之间的关系。
实验原理共振现象是指当一个系统在受到外界周期性力或激励下,系统自身发生振动,并达到最大振幅的现象。
为了使一个系统处于共振状态,需要满足以下条件:1. 外界激励频率与系统固有频率相等;2. 外界激励足够强。
在本次实验中,我们将使用共振演示仪,该设备由振荡器、夹持装置和探测器组成。
振荡器提供一个周期性的驱动力,夹持装置夹持着共振管,而探测器用于测量共振管的振动情况。
实验步骤1. 将共振管夹持在夹持装置上,调整夹持装置的位置,使共振管自由悬挂,确保振动不受其他因素干扰。
2. 打开振荡器,调节频率旋钮,使振荡器产生一定频率的周期性驱动力。
3. 通过探测器观察共振管的振动情况,并记录下共振管的振幅。
4. 逐渐调整振荡器的频率,继续观察和记录共振管的振动情况。
5. 分析数据,比较不同频率下的振幅大小,找出共振频率。
实验结果与分析我们进行了一系列的实验,记录了振荡器频率与共振管振幅之间的关系。
通过实验数据的分析,我们得到了以下结论:1. 当振荡器频率与共振管的固有频率相等时,共振现象发生,振幅达到最大值。
2. 共振频率与共振管的长度有关,当共振管长度发生变化时,共振频率也会相应改变。
3. 共振频率与共振管的直径密切相关,共振频率随共振管直径的增大而变小。
结论与讨论通过本次实验,我们深入理解了共振现象的原理和特性。
我们成功地观察到了共振现象的发生,并研究了共振频率与共振管参数之间的关系。
这对于在实际中应用共振现象具有重要意义。
例如,在无线通信领域中,共振现象被广泛应用于天线的设计与优化。
共振演示仪实验报告(1)
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共振演示仪实验报告(1)
共振演示仪实验报告
一、实验目的:
1.观察、了解共振现象。
2.研究各种物理特性对共振频率的影响。
二、实验原理:
共振是指两个系统具有相同的振动频率时发生的现象。
在共振时,系
统的振幅会非常大,因为到达系统的每个新周期的能量会叠加在一起,导致振幅增加。
三、实验步骤:
1.首先,将共振演示仪置于稳定的表面上,并插上电源线。
2.启动演示仪,进入实验菜单,并选择共振演示项目。
3.调整演示仪的频率,直到发生共振现象,并观察屏幕上的波形变化。
4.更改振动体的质量、长度、形状等特性,并记录每次更改对共振频
率的影响。
5. 在屏幕上记录共振现象的振幅和频率,并计算系统的共振宽度。
四、实验结果:
根据实验数据和记录,发现以下几点:
1.质量对共振频率有很大的影响。
增加质量会导致频率下降,减少质量会导致频率上升。
2.长度和形状也会影响共振频率。
更长的物体比较短的物体具有较低的频率,而不同形状的物体具有不同的频率。
3.共振宽度是一个物体有多少频率与其自然频率相同的度量标准。
共振现象是在自然频率附近发生的,这意味着共振宽度越大,物体的振动就会更容易在各种自然频率附近增强。
五、结论:
本实验通过共振演示仪的使用,有效地演示了共振现象的发生机制,并研究了物理特性对共振频率的影响。
这些结果可以应用于各种工程和科学领域,从设备和建筑物的设计到航空和物理研究。
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篇一:波尔共振实验报告
实验3波尔共振实验
【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。
【仪器用具】
ZKY-bg型波尔共振仪
【实验原理】
1、受迫振动: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。
2、受迫振动特点: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°。
摆轮运动方程为
dt
式中,J为摆轮的转动惯量,-kθ为弹性力矩,m0为强迫力矩的幅值,ω为强迫力的圆频率。
3、本实验研究方法:本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。
【实验步骤】
1、自由振荡—摆轮振幅θ与系统固有周期T。
的对应值的测量。
选择自由振荡,用手转动160°左右,使测量状态变为“开”。
开始记录数据,振幅的有限数值范围为50°~160°。
选中回查,查看所有的数据。
回查完毕,按确认键。
运用此法可作出θ与T。
的对应表,如图表3-1所示。
2、测定阻尼示数β。
选择阻尼振荡,按确认键显示。
阻尼分三个挡次,阻尼
1最小,根据实验选择阻尼挡。
这里选择阻尼1,按确认键
显示。
首先将角度盘指针g放在0°位置,用手转动摆轮160°左右,选取θ。
在150°左右,按下对应键,将测量关系变
为“开”并记录数据,仪器记录10组数据后自动关闭。
实
验数据记录如图表3-2。
从液显窗口读出摆轮作阻尼振动时
的振幅数值θ1、θ2、θ3??θn,利用公式求出β值。
式中
n为阻尼振动的周期次数,θn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,然而取其平均值。
3、测定受迫振动的幅度特性和相频特性曲线。
选中强迫振荡,按键确认,选中电动机。
按对应键让电动机起动。
此时保持周期为1,待摆轮和电动机的周期相同,特别是振幅已稳定,变化不大于1,表明两者已经稳定了,
方可开始测量。
实验数据记录如图表3-3。
在进行强迫前必
须进行阻尼振荡,否则无法实验。
Jd2?2??k??bd??m0cos?tdt 【实验数据处理】
表3-1振幅θ与T0关系
表3-2阻尼档位
2
表3-3幅频特性和相频特性数据记录表阻尼档位2
篇二:磁共振实验报告
近
代物理实题目学院数理与信息工程学院班级学号姓名
同组实验者指导教师
验
光磁共振实验报告
【摘要】本次实验在了解如光抽运原理,弛豫过程、塞曼分裂等基本知识点的基础上,合理进行操作,从而观察到光抽运信号,并顺利测量g因子。
【关键词】光磁共振光抽运效应塞曼能级分裂超精细结构
【引言】光磁共振实际上是使原子、分子的光学频率的共振与射频或微波频率的磁共振同时发生的一种双共振现象。
这种方法是卡斯特勒在巴黎提出并实现的。
由于这种方法最早实现了粒子数反转,成了发明激光器的先导,所以卡斯特勒被人们誉为“激光之父”。
光磁共振方法现已发展成为研究原子物理的一种重要的实验方法。
它大大地丰富了我们对原子能级精细结构和超精细结构、能级寿命、塞曼分裂和斯塔克分裂、原子磁矩和g因子、原子与原子间以及原子与其它物质间相互作用的了解。
利用光磁共振原理可以制成测量微弱磁场的磁强计,也可以制成高稳定度的原子频标。
【正文】
一、基本知识
1、铷原子基态和最低激发态能级结构及塞曼分裂
本实验的研究对象为铷原子,天然铷有两种同位素;85Rb(占72.15%)和87Rb(占27.85%).选用天然铷作样品,既可避免使用昂贵的单一同位素,又可在一个样品上观察到两种原子的超精细结构塞曼子能级跃迁的磁共振信号.铷原子基态和最低激发态的能级结构如图1所示.在磁场中,铷原子的超精细结构能级产生塞曼分裂.标定这些分裂能级的磁量子数mF=F,F-1,?,-F,因而一个超精细能级分裂为2F+1个塞曼子能级.设原子的总角动量所对应的原子总磁矩为μF,μF与外磁场b0相互作用的能量为e=-μF·b0=gFmFμFb0(1)
这正是超精细塞曼子能级的能量.式中玻尔磁子μb=9.2741×10-24J·T-1,朗德因子gF=gJ[F(F+1)+J(J+1)-I(I+1)]?2F(F+1)(2
)
图1
其中gJ=1+[J(J+1)-L(L+1)+s(s+1)]?2J(J+1)(3)上面两个式子是由量子理论导出的,把相应的量子数代入很容易求得具体数值.由式(1)可知,相邻塞曼子能级之间的能量差
Δe=gFμbb0(4)
式中Δe。