实验弦振动的研究.docx

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1、实验弦振动的研究实验弦振动的研究专业_学号_姓名_一、预习要点1.了解振动，波动的含义；2.把握弦线振动，横波，纵波的含义；3.把握构成驻波的条件，并注意观察视频，实验时是怎样调出驻波现象；4.在课前写好预习报告，上课时务必将预习报告和原始数据表格一并带来，否则扣分。二、实验内容1.验证横波的波长与弦线张力的关系固定波源振动的频率100Hzf=，改变砝码质量；固定一个波源振动的频率，在砝码盘上添加不同质量的砝码，以改变同一弦上的张力。每改变一次张力(即增加一次砝码)，均要左右移动可动滑轮的位置，使弦线出现振幅较大而稳定的驻波。用实验平台上的标尺测量波节的位置，即可根据实验原理算出波长。利用坐标

2、纸作Mlnln-图，求其直线斜率1k，并由1111lnlnlnCTkCMk+=+=1C、1C表示常数讲明ln与Tln的线性关系，验证横波的波长与弦线中的张力的关系。2.验证横波的波长与波源振动频率的关系固定砝码质量M225g=，改变波源振动的频率；在砝码盘上放上一定质量的砝码，以固定弦线上所受的张力，改变波源振动的频率，同样用驻波法即可算出各相应的波长。利用坐标纸作lnlnf-图，求其直线斜率2k，并由22lnlnkfC=+2C表示常数讲明ln与lnf的线性关系，验证横波的波长与波源振动频率的关系。三、实验注意事项1.注意砝码盘本身也有质量；2.实验时要防止机械共振；刚开机时出现的50Hz就是

3、易共振的频率，所以开机前先关小振幅，等开机后，调节好适当的频率，再把振幅调节到最大；在验证横波的波长与弦线中的张力的关系实验中，加减砝码时，应把振幅调节到最小；3.要准确求得驻波的波长，必须在弦线上调出振幅尽可能大且稳定的驻波。在固定频率和张力的条件下，可沿弦线方向左、右移动可动滑轮的位置，找出“近似驻波状态，在调节移动可动滑轮附近平台上铺一张白纸作为背景(以利观察波节或波腹)，然后仔细移动可动滑轮位置，逐步逼近，最终使弦线出现振幅较大且稳定的驻波。注意防止假象的出现。4.注意各波节点的读数。四、考虑题1.构成相干波的条件是什么？2.驻波节点间距与波长的关系？五、数据处理注意事项1.画图时，l

4、n为纵坐标，Mln、fln为横坐标，作为对数值，不用标注单位；2.110k110100%kkEk-=?，220k220100%kkEk-=?，1020(0.5,1)kk=六、原始数据记录表格成绩_老师签字_组号_同组人姓名_表1固定频率100Hzf=，改变张力T即砝码质量M表2固定砝码质量225gM=，改变频率f注：0L弦振动起始位置；1L第一个波节点所在位置；2L第二个波节点所在位置；3L第三个波节点即反射点所在位置。七、数据处理要求1.建议使用Excel进行数据处理，利用各波节点读数与波长的关系进行计算，完成下面数据处理，将结果直接填入表中；()1102LL=-，()220LL=-，()33023LL=-?1233+=表1固定频率100Hzf=，改变张力T即砝码质量M表2固定砝码质量225gM=，改变频率f2.利用Excel作图，并求直线斜率1；3.利用Excel作flnln-图，并求直线斜率2k；4.1k、2k实验结果应在误差允许范围内相对误差E10%，参考公式见数据处理注意事项符合理论值，否则需分析误差原因。