音叉的受迫振动与共振实验 一、预备问题 1 、 实验中策动力的频率为 200Hz时，音叉臂的振动频率为多少
2 、实验中在音叉臂上加砝码时，为什么每次加砝码的位置要固定
二、引言 实际的振动系统总会受到各种阻力
系统的振动因为要克服内在或外在的各种阻尼而消耗自身的能量
如果系统没有补充能量，振动就会衰减，最终停止振动
要使振动能持续下去，就必须对系统振子施加持续的周期性外力，以补充因各种阻尼而损失的能量
振子在周期性外力作用下产生的振动叫做受迫振动
当外加的驱动力的频率与振子的固有频率相同时，会产生共振现象
音叉是一个典型的振动系统，其二臂对称、振动相反，而中心杆处于振动的节点位置，净受力为零而不振动，我们将它固定在音叉固定架上是不会引起振动衰减的
其固有频率可因其质量和音叉臂长短、粗细而不同
音叉广泛应用于多个行业，如用于产生标准的“纯音”、鉴别耳聋的性质、用于检测液位的传感器、用于检测液体密度的传感器、以及计时等等
本实验借助于音叉，来研究受迫振动及共振现象
用带铁芯的电磁线圈产生不同频率的电磁力，作为驱动力，同样用电磁线圈来检测音叉振幅，测量受迫振动系统振动与驱动力频率的关系，研究受迫振动与共振现象及其规律
具有不直接接触音叉，测量灵敏度高等特点
三、实验原理 1 、音叉的电磁激振与拾振 将一组电磁线圈置于钢质音叉臂的上下方两侧，并靠近音叉臂
对驱动线圈施加交变电流，产生交变磁场，使音叉臂磁化，产生交变的驱动力
接收线圈靠近被磁化的音叉臂放置，可感应出音叉臂的振动信号
由于感应电流dtdBI/, dtdB /代表交变磁场变化的快慢,其值大小取决于音叉振动的速度,速度越快,磁场变化越快,产生的电流越大,从而使测得的电压值越大
所以,接收线圈测量电压值获得的曲线为音叉受迫振动的速度共振曲线
相应的输出电压代表了音叉的速度共振幅值
1 1、简谐振动与阻尼振动
