华南理工大学实验报告；课程名称：大学物理实验；理学院系数学专业创新班姓名任惠霞；实验名称弦振动指导老师；（报告内容：目的、仪器装置、简单原理、数据记录及；一.实验目的；1.观察弦上形成的驻波；2.学习用双踪示波器观察弦振动的波形；3.验证弦振动的共振频率与弦长、张力、线密度及波；二.实验仪器；XY弦音计、双踪示波器、水平尺；三实验原理；当弦上
华南理工大学实验报告
课程名称：
大学物理实验
姓名 任惠霞
（报告内容：目的、仪器装置、简单原理、数据记录及结果分析等）
一.实验目的
1.观察弦上形成的驻波
2.学习用双踪示波器观察弦振动的波形
3.验证弦振动的共振频率与弦长、张力、线密度及波腹数的关系
二.实验仪器
XY弦音计、双踪示波器、水平尺
三 实验原理
当弦上某一小段受到外力拨动时便向横向移动，这时弦上的张力将使这小段恢复到平衡位置，但是弦上每一小段由于都具有惯性，所以到达平衡位置时并不立即停止运动，而是继续向相反方向运动，然后由于弦的张力和惯性使这一小段又向原来的方向移动，这样循环下去，此小段便作横向振动，这振动又以一定的速度沿整条弦传播而形成横波。 理论和实验证明，波在弦上传播的速度可由下式表示：
-------------------------------------------------------
另外一方面，波的传播速度v和波长λ及频率γ之间的关系是：
--------------------------------------------------------
将②代入①中得 γ
-------------------------------------------------------
又有L=n*λ/2
或λ=2*L/n
代入③得 γ
------------------------------------------------------
四 实验内容和步骤
1.研究γ和n的关系
①选择5根弦中的一根并将其有黄铜定位柱的一端置于张力杠杆的槽内，另一端固定在张力杠杆水平调节旋钮的螺钉上。
②设置两个弦码间的距离为60.00cm，置驱动线圈距离一个弦码大约5.00cm的位置上，将接受线圈放在两弦码中间。将弦音计信号发生器和驱动线圈及示波器相连接，将接受线圈和示波器相连接。
③将1kg砝码悬挂于张力杠杆第一个槽内，调节张力杠杆水平调节旋钮是张力杠杆水平（张力杠杆水平是根据悬挂物的质量精确确定，弦的张力的必要条件，如果在张力杠杆的第一个槽内挂质量为m的砝码，则弦的张力T=mg，这里g是重力加速度；若砝码挂在第二个槽，则T=2mg；若砝码挂在第三个槽，则T=3mg…….） ④置示波器各个开关及旋钮于适当位置，由信号发生器的信号出发示波器，在示波器上同时显示接收器接受的信号及驱动信号两个波形，缓慢的增加驱动频率，边听弦音计的声音边观察示波器上探测信号幅度的增大，当接近共振时信号波形振幅突然增大，达到共振时示波器现实的波形是清晰稳定的振幅最大的正弦波，这时应看到弦的震动并听到弦振动引发的声音最大，若看不到弦的振动或者听不到声音，可以稍增大驱动的振幅（调节“输出调节”按钮）或改变接受线圈的位置再试，若波形失真，可稍减少驱动信号的振幅，测定记录n=1时的共振频率，继续增大驱动信号频率，测定并记录n=2,3,4,5时的共振频率，做γ?n图线，导出γ和n的关系
2.研究γ和T的关系 保持L=60.00cm，ρ
1保持不变，将1kg的砝码依次挂在第1、2、3、4、5槽内，测出n=1
时的各共振频率。计算lg r 和lgT，以lg2为纵轴，lgT为横轴作图，由此导出r和T的关系。
3.验证驻波公式
根据上述实验结果写出弦振动的共振频率γ与张力T、线密度ρ关系，验证驻波公式。
1、弦长l1、波腹数n的
五 数据记录及处理
1.实验内容1-2 数据 T=1mg
ρ1=5.972 kg/m
数据处理：
由matlab求得平均数以及标准差 1.平均数
x1=117.5600 2.标准差
σx=63.8474
最小二乘法拟合结果： Linear model Poly1:
f(x) = p1*x + p2
Coefficients (with 95% confidence bounds):
(39.97, 40.79)
(-4.953, -2.207)
Goodness of fit:
SSE: 0.508
R-square: 1
Adjusted R-square: 1
RMSE: 0.4115
此结果中R-square: 1
Adjusted R-square: 1说明，此次数据没有异常点，并且这次实验数据n与γ关系非常接近线性关系，并可以得出结论：n与γ呈正比。
2.实验内容 3.4数据
x1= 62.2000 2.标准差
σx=308.2850
最小二乘法拟合结果： Linear model Poly1:
f(x) = p1*x + p2
Coefficients (with 95% confidence bounds):
(1.553, 1.595) Goodness of fit:
SSE: 0.0001705
R-square: 0.9977
Adjusted R-square: 0.9969
RMSE: 0.007539
由分析可知，此次数据中并没有异常点，并且进行线性拟合后R-square: 0.9977
Adjusted R-square: 0.9969，因为都极其接近1，所以说此次拟合进行的非常成功，由此我们可以得出相应的结论：lgT与lgγ是线性关系。
验证了弦振动的共振频率与张力是线性关系
也验证了弦振动的共振频率与波腹数是线性关系。
七.误差分析
在γ和n关系的实验中，判断是否接近共振时，会有一些误差，而且因为有外界风力等不可避免因素，所以可能会有较小误差。
在γ与T实验中，由于摩擦力，弦不是处于完全水平等可能产生较小的误差。
附录（Matlab代码）
%%实验1 %一
A=[1 37.2 2 76.9 3 117.1 4 158.1 5 198.5];
p1=mean(A(:,2));
%平均数 q1=sqrt(var(A(:,2)));
plot(A(:,1),A(:,2),'o') hold on lsline
xlabel('n
波腹数');
ylabel('γ（Hz）
频率');
title('γ和n的关系');
[k b]=polyfit(A(:,1),A(:,2),1);
% T（kg） LgT（kg） γ(Hz) Lgγ(Hz) B=[1 0.00 37.2 1.57 2 0.3
53.6 1.73 3 0.48 65.0 1.81 4 0.60 72.5 1.86 5 0.70 82.7 1.92];
x=B(:,1); y=B(:,3);
包含各类专业文献、专业论文、中学教育、生活休闲娱乐、外语学习资料、51大学物理实验报告-弦振动等内容。　
　大学物理实验弦振动报告模版_调查/报告_表格/模板_实用文档。大学物理实验弦振动报告模版实验报告 班级 室温 姓名 气压 学号 成绩 日期 教师 实验名称 弦振动研究 ... 　弦振动的研究 实验报告_理学_高等教育_教育专区。物理实验报告2010― ...大学物理实验 PPT]弦振动的研究 [2] 上饶师范学院优秀本科毕业论文 二、实验... 　均匀弦振动实验报告_理学_高等教育_教育专区。大学物理(均匀弦振动)实验报告实验八 固定均匀弦振动的研究 XY 弦音计是研究固定金属弦振动的实验仪器,带有驱动和接收... 　大学物理实验---弦振动驻波_理学_高等教育_教育专区。适用于大学物理理工类专业...弦振动实验终结报告 7页 免费 弦振动的研究及波传播的... 4页 免费©... 　评分: 大学物理实验设计性实验 实验报告 实验题目: 弦线振动法测定液体密度 班姓 级: 名:学号: 指导教师: 《弦线振动法测定液体密度实验》实验提要实验课题及任... 　评分: 大学物理实验设计性实验 实验报告 实验题目: 弦线振动法测定液体密度 班姓 级: 名: 土木 11―1 林黎杰 席伟学号: 24 指导教师: 广东石油化工学院技术... 　河南城建学院 大学物理实验报告 姓名: 苏瑞雪 专业: 测绘工程 实验名称:弦振动与弦驻波实验 实验类型: 开放性 指导老师: 董海鹏 时间: 2012 年 12 月 15 日 ... 　弦振动法测定液体密度实验 大学 物理实验 参考大学 物理实验 参考隐藏&& 评分:...2 2 学时分配教师指导(开放实验室)和开题报告 1 学时;实验验收,在 4 学时... 　喜欢此文档的还喜欢 大学物理实验弦振动报告模... 3页 1财富值如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行反馈。...> 【答案带解析】如图，（a）为一波源的共振曲线，（b）图中的a表示该波源在共振状态下的振动形式沿...
如图，（a）为一波源的共振曲线，（b）图中的a表示该波源在共振状态下的振动形式沿x轴传播过程中形成的机械波在t=0时刻的波形曲线。则下列说法错误的是
A、（a）图中，若驱动力周期变小共振动曲线的峰将向频率f大的方向移动
B、（b）图中，波速一定为1.2m/s
C、（b）图中，a、b波形时间间隔可能为2.5s
D、（b）图中，遇到宽度为2m的狭缝能发生明显的衍现象
【解析】本题考查波的传播的有关问题，共振动曲线的峰随驱动力频率增大而向频率减小的方向移动，，a、b波形时间间隔可能为：如果波向左传播还可能是；遇到宽度为2m左右的狭缝能发生明显的衍射现象；故BCD说法正确，而A说法错误
考点分析：
考点1：单摆及其周期
考点2：受迫振动和共振
考点3：横波的图象
考点4：波的干涉和衍射
考点5：波长、波速和频率的关系
相关试题推荐
在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为3 Ω，实验室备有下列实验器材：
A．电压表V（量程3 V，内阻约为3 kΩ）
B．电流表A（量程0.6 A，内阻约为1 Ω）
C．滑动变阻器R（0～10 Ω，额定电流0.5 A）
D．电源E（电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω）
E．开关S，导线若干
（1）为减小实验误差，应选用图中__________(填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图。
（2）现用刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得其直径示数如丙图，则直径为&&&&&&
mm。图丁为两电表的示数，则该金属丝的电阻率为_______Ωm_。（结果保留3位有效数字）
如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度大小均为B，磁场区域的宽度均为a。一高为a的正三角形导线框ABC从图示位置沿x轴方向匀速穿过两磁场区域。以逆时针方向为电流的正方向，下列4幅图中能够正确表示感应电流i与线框移动距离x关系的是
如图光滑水平面上放着两块长度相同，质量分别为M1和M2的木板，两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块，物块和木板间的动摩擦因数相同，开始时各物均静止。今在两物块上各作用一水平恒力F1、F2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v1和v2。下列说法正确的是
A．若，，则一定&&&&
B．若，，则一定
C．若，，则一定
D．若，，则一定
如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，原线圈接正弦交变电流，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R。当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升。若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为
A．&&&& B．
C．&&&&&&&&&&&
D．
日国防科工局发布了由“嫦娥二号”月球探测器获得的7米分辨率全月球影像图，这是我国探月工程取得的重大科技成果。设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，地球的某近地卫星速度为v，环绕周期为T，则环绕月球表面飞行的探测器速度和周期为
A． &&&&& &&&
B．
C．&&&&&& &&& D．
题型：选择题
难度：简单
Copyright @
满分5 学习网 . All Rights Reserved.