弦振動實驗儀器怎麼連

A. 大學物理弦振動實驗的思考題答案

我這邊只能提供固定均勻弦振動的實驗答案~

我正在寫這個實驗報告，最後沒找到思考回題答案，自答己想了想，lz看看有道理沒。

1、來自兩個波源的兩列波，沿同一直線作相向行進時，能否形成駐波？
可以。駐波的形成條件是兩列波的振幅振動方向頻率都相同，且有恆定相位差，當它們沿著同一條直線相向傳播時就產生了駐波。
實驗中是由入射波與反射波相干形成駐波，當然可以將反射波換做另一個相同波源產生的波來實驗。

2.弦線的粗細和彈性對於實驗有什麼影響？
粗細會影響試驗觀察效果，同樣材質，越粗受重力阻力的影響越大，波節變短些。
彈性會影響到振幅的變化,彈性越好實驗時觀察到的結果越明顯。
當然，粗細不均勻也會使得共振頻率不穩定導致無法產生駐波

B. 物理實驗弦振動

我記得我以前做過這類試驗，原理就是一根鐵絲兩頭安裝在一個會周期震動的裝置上，這個裝置也可以向兩頭加壓力，然後你就可以通過實驗研究張力與波長周期了之類的東西，我不知道會不會對你有些幫助。

C. 弦振動的實驗中的弦線張力T怎麼算

實 驗 報 告

【實驗目的】

1. 了解波在弦上的傳播及駐波形成的條件 2. 測量不同弦長和不同張力情況下的共振頻率 3. 測量弦線的線密度

4. 測量弦振動時波的傳播速度

【實驗儀器】

弦振動研究試驗儀及弦振動實驗信號源各一台、雙綜示波器一台

【實驗原理】

駐波是由振幅、頻率和傳播速度都相同的兩列相干波，在同一直線上沿相反方向傳播時疊加而成的特殊干涉現象。

當入射波沿著拉緊的弦傳播，波動方程為

y?Acos2??ft?? ??

當波到達端點時會反射回來，波動方程為y?Acos2??ft?x

式中，A為波的振幅;f為頻率;?為波長;x為弦線上質點的坐標位置，兩撥疊加後的波方程為

y?y1?y2?2Acos2?

x

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?

cos2?ft

x

這就是駐波的波函數，稱為駐波方程。式中，2Acos2?

?

是各點的振幅 ，它只與x有關，

即各點的振幅隨著其與原點的距離x的不同而異。上式表明，

當形成駐波時，弦線上的各點作振幅為2Acos2?

x

?

、頻率皆為f的簡諧振動。

令2Acos2?

x

?

?0，可得波節的位置坐標為

x???2k?1?令2Acos2?

?

4

k?0,1,2?

x

?

?1，可得波腹的位置坐標為

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x??k

?

2

k?0,1,2?

相鄰兩波腹的距離為半個波長，由此可見，只要從實驗中測得波節或波腹間的距離，就可以確定波長。

在本試驗中，由於弦的兩端是固定的，故兩端點為波節，所以，只有當均勻弦線的兩個固定端之間的距離(弦長)L等於半波長的整數倍時，才能形成駐波。

n?2L 或 ?? n?0,1,2? 2n

式中，L為弦長;?為駐波波長;n為半波數(波腹數)。

既有 L?

另外，根據波動離亂，假設弦柔性很好，波在弦上的傳播速度v取決於線密度和弦的張力T，其關系式為

v?

T

?

又根據波速、頻率與波長的普遍關系式v?f?,可得

v?f??

可得橫波傳播速度

T

?

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v?f

如果已知張力和頻率，由式可得線密度

2L n

?n??T??2Lf

?

如果已知線密度和頻率，可得張力

??? ?

2

2

?2Lf?T????

n??nT

2L?

如果已知線密度和張力，由式可得頻率

f?

【實驗內容】 一、實驗前准備

1. 選擇一條弦，將弦的帶有銅圓柱的一端固定在張力桿的U型槽中，把帶孔的一端套到調

整螺旋桿上圓柱螺母上。

2. 把兩塊劈尖(支撐板)放在弦下相距為L的兩點上(它們決定弦的長度)，注意窄的一

端朝標尺，彎腳朝外;放置好驅動線圈和接收線圈，接好導線。 3. 在張力桿上掛上砝碼(質量可選)，然後旋動調節螺桿，使張

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力桿水平(這樣才能從掛

的物塊質量精確地確定弦的張力)。因為杠桿的原理，通過在不同位置懸掛質量已知的物塊，從(轉 載於:www.xIeLw.com 寫 論文 網:弦振動實驗報告思考題)而獲得成比例的、已知的張力，該比例是由杠桿的尺寸決定的。 二、實驗內容

1. 張力、線密度一定時，測不同弦長時的共振頻率，並觀察駐波現象和駐波波形。

(1) 放置兩個劈尖至合適的間距並記錄距離，在張力杠桿上掛上一定質量的砝碼記錄。

量及放置位置(注意，總質量還應加上掛鉤的質量)。旋動調節螺桿，使張力杠桿處於水平狀態，把驅動線圈放在離劈尖大約5~10cm處，把接收線圈放在弦的中心位置。提示:為了避免接收感測器和驅動感測器之間的電磁干擾，在實驗過程中應保證兩者之間的距離至少有10cm。

(2) 將驅動信號的頻率調至最小，以便於調節信號幅度。

(3) 慢慢升高驅動信號的頻率，觀察示波器接收到的波形的改變。注意:頻率調節過程

不能太快，因為弦線形成駐波需要一定的能量積累時間，太快則來不及形成駐波。如果不能觀察到波形，則調大信號源的輸出幅度;如果弦線的振幅太大，造成弦線敲擊感測器，則應減小信號源輸出幅度;適當調節示波器的通道增益，以觀察到合適的波形大小為准。一般一個波腹時，信號源輸出為2~3V，即可觀察到

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D. 正弦振動實驗 （試驗中斷：開環 輸出通道1開）

導致這個現象的問題可能有很多種，建議直接聯系設備廠家。

E. 固定均勻弦振動實驗的實驗儀器有哪些

固定均勻弦振動儀 型號:HAD-XZDY-B

F. 如何寫關於弦振動現象的物理實驗報告求解答

弦振動實驗弦振動實驗是普通物理力學中的一個基礎實驗，它是利回用電動音叉引發弦線橫波答，進而形成駐波，來研究橫波的疊加現象；驗證橫波的波長與張力、線密度的關系；並用駐波法測出電動音叉的固有頻率。常用的實驗方法有兩種：一是採用振動頻率固定的電動音叉。通過改變弦線長度或張力，形成穩定駐波；二是採用頻率連續可調的振動體，改變弦長或張力，形成穩定駐波從而驗證弦線上駐波的振動規律。但是用通常的電動音叉測量波長時，受實驗條件的影響，測量的數據不是很精確，本文就針對原實驗中存在的問題進行探討，並提出改進的方法。

G. 弦震動實驗預習思考題：本實驗怎樣總結實驗公式的

1、驅動器的頻率要穩定
2、張力要穩定
3、劈尖的支撐點要穩定。
4、符合上述條件後，內對於容移動式驅動器，將驅動器放在波腹處，得到的振幅最大。對於音叉式驅動器，將頻率調至音叉共振。不管何種方式，都要調大驅動幅度。
5、基頻共振時的振幅最大，也最穩定。就是說調出一個波腹的共振，這時幅度最大。
6、音叉驅動的棉線的振幅要大於金屬弦線的振幅。

對於金屬弦線，我們一般用靜態線密度代替，因為其受張力後伸長有限。如果你的儀器足夠精確，那麼，可以測量受張力後的線密度。用已知的共振頻率、弦長和張力，就可以測出線密度。（我得到的結果是線密度會減小1%左右。具體儀器和弦線不同會不同，供參考）。對於棉質弦線，也是用這個方法測量，但是不易測准。

H. 如何寫關於弦振動現象的物理實驗報告

弦振動的研究
任何一個物體在某個特定值附近作往復變化，都稱為振動。振動是產生波動的根源，波動是振動的傳播。均勻弦振動的傳播，實際上是兩個振幅相同的相干波在同一直線上沿相反方向傳播的疊加，在一定條件下可形成駐波。本實驗驗證了弦線上橫波的傳播規律：橫波的波長與弦線中的張力的平方根成正比，而與其線密度（單位長度的質量）的平方根成反比。
一. 實驗目的
1. 觀察弦振動所形成的駐波。
2. 研究弦振動的駐波波長與張力的關系。
3. 掌握用駐波法測定音叉頻率的方法。
二. 實驗儀器
電動音叉、滑輪、弦線、砝碼、鋼捲尺等。
三. 實驗原理
1. 兩列波的振幅、振動方向和頻率都相同，且有恆定的位相差，當它們在媒質內沿一條直線相向傳播時，將產生一種特殊的干涉現象——形成駐波。如圖3-13-1所示。在音叉一臂的末端系一根水平弦線，弦線的另一端通過滑輪系一砝碼拉緊弦線。當接通電源，調節螺釘使音叉起振時，音叉帶動弦線A端振動，由A端振動引起的波沿弦線向右傳播，稱為入射波。同時波在C點被反射並沿弦線向左傳播，稱為反射波。這樣，一列持續的入射波與其反射波在同一弦線上沿相反方向傳播，將會相互干涉。當C點移動到適當位置時，弦線上就形成駐波。此時，弦線上有些點始終不動，稱為駐波的波節；而有些點振動最強，稱為駐波的波腹。
2. 圖3-13-2所示為駐波形成的波形示意圖。在圖中畫出了兩列波在T=0，T/4，T/2時刻的波形，細實線表示向右傳播的波，虛線表示向左傳播的波，粗實線表示合成波。如取入射波和反射波的振動相位始終相同的點作為坐標原點，且在X=0處，振動點向上到達最大位移時開始計時，則它們的波動方程分別為：
（3-13-1）
（3-13-2）
式中為波的振幅，為頻率，λ為波長，為弦線上質點的坐標位置。
兩波疊加後的合成波為駐波，其方程為：
（3-13-3）
由上式可知，入射波與反射波合成後，弦線上各點都在以同一頻率作簡諧振動，它們的振幅為，即駐波的振幅與時間無關，而與質點的位置有關。
當時，有： （ K=0、1、2．．．）
即 （3-13-4）
在這些點處振幅為零，是駐波波節的位置。
當時，有 （ K=0，1，2，．．．）
即 （3-13-5）
在這些點處振幅最大，是駐波波腹的位置。
由以上討論可知，波節處的振動點振動的振幅為零，始終處於靜止；波腹處振動點的振幅最大；其他各點處振動點的振幅在零與最大之間。兩個相鄰波節或兩相鄰波腹之間的距離為λ/2，波腹和波節交替作等距離排列。相鄰兩波腹或波節間是半個波長。因此，只要測得相鄰兩波節或波腹間的距離，就能確定該波的波長。而且由於固定弦的兩端點A和點C是用劈尖支住的，故這兩點一定是波節。
3. 假定入射波的波長為λ，則根據入射波和反射波的波動方程及波的疊加原理，可以推知兩相鄰波節或兩相鄰波腹之間的距離。則弦線的振動弦長L必須滿足：
（=1，2，．．．） （3-13-6）
即振動弦長L（AC之間的距離）為半波長的整數倍時，才能形成振幅最大且穩定的駐波。由上式亦可得到沿弦線傳播的橫波波長為
（3-13-7）
式中n為弦線上駐波的波腹數，顯然在駐波實驗中，只要測得兩相鄰波節或兩相鄰波腹之間的距離，就能確定該波的波長。
4. 當橫波沿弦線傳播時，在弦線張力T不變的情況下，根據波動理論容易得到，橫波的傳播速度V、張力T和弦線的線密度ρ（單位長度的質量）之間有如下關系：
（3-13-8）
設弦線的振動頻率為f，弦線上傳播的橫波波長為λ，則根據：

可得 （3-12-9）
這是弦振動時駐波波長與張力的關系式。如果音叉起振，則弦線上各點將在音叉的帶動下振動，弦線的振動頻率f就是音叉振動頻率。這樣，在音叉振動頻率和弦線密度確定的情況下，波長λ僅是張力T的函數。另外，將（3-13-9）式代入（3-13-10）式可得
（3-13-10）
利用上式可以求得弦線的振動頻率。
四. 實驗內容
1.調節儀器
① 啟動音叉振動，並使之振動穩定；
② 調節滑輪，使弦線水平；
③ 調節音叉，使得音叉臂與弦線處於同一條直線上。
2. 按數據處理表格的砝碼質量和對應的波幅數n分別調出穩定的駐波波形。並測出其對應的長度L。
五. 數據處理
1. 實驗數據記錄表格：
表3-13-1 弦線線密度= g/cm， 重力加速度g=979.44cm/s2
砝碼質量m（g） （g1/2） 波 幅 數n 弦線長L（m） 波 長 λ（m） 波 速 V（m/s） 頻 率（Hz）
25 6
75 5
125 4
200 3
300 2
2. 數據處理具體要求：
（1）由測量數據分別計算相應的波長λ、波速V和頻率；
Hz Hz
（ ± ）Hz
（2）由式做λ～曲線，並由圖求出直線斜率，進而求得頻率。

I. 弦振動實驗中關於達到共振狀態的兩個提問

1\可以算共振,其實這個時候往往是驅動幅度過大或者已經稍稍過了諧振頻率時出現的.原因是出版現了非線權性.還有一種可能是驅動的波形不好,含有諧波,本身就非線性.但也是在共振狀態,否則不會有明顯的震動
2\共振時,產生的駐波是同相疊加,所以幅度最大,其他頻率下,驅動波和反射波不同相,不能完全疊加,所以幅度沒有那麼大.

J. 弦振動實驗

是的。只有如此效果才最明顯。否則就不好觀察到現象。