实验报告 弦线上的驻波实验

1、实验报告 实验十三 弦线上的驻波实验实验目的 1.观察在两端被固定的弦线上形成的驻波现象;了解弦线达到共振和形成稳定驻波的条件; 2.测定弦线上横波的传播速度; 3.用实验的方法确定弦线作受迫振动时的共振频率与驻波波长、张力和弦线线密度之间的关系. 4.对(3)中的实验结果用对数坐标纸作图、用最小二乘法作线性拟合和处理数据，并给出结论.实验仪器 弦音计装置一套(包括驱动线圈和探测线圈各一个、1 kg硅码和6根不同线密度的吉他弦)，信号(功率函数)发生器，数字示波器，千分尺，米尺.实验原理 1.横波的波速横波沿弦线传播时，波速为 2.在两端被固定的弦线上形成的驻波两列振幅，频率相同，有固定相位差

2、，传播方向相反的简谐波叠加为故满足特定条件可形成驻波。对两端固定的弦的驻波有，信号源频率满足上述条件时即实现共振。 3.实验装置实验用弦音计进行测量，可改变弦长，外力大小（1-5Mg），使用频率可调的正弦信号发生器进行受迫振动，使用双通道示波器进行振动图像波形的测量。实验内容 1.认识和调节仪器； 2.测定弦线的线密度； 3.固定外力和弦线长度，测定弦线共振频率和驻波数目的关系； 4.固定驻波数目和弦线长度，测定弦线振振频率和外力的关系； 5.固定驻波数目和外力，测定弦线共振频率和弦线长度的关系； 6.测定弦线共振频率和线密度的关系。实验数据及数据处理表格中，角标c为理论计算值，角标e为实际测

3、得值 1.认识和调节仪器 2.测定弦线的线密度d=0.800mm,L=780mm,m=2.58g故弦线的线密度 3.固定外力和弦线长度，测定弦线共振频率和驻波数目的关系T=29.4N，L=60.00cmn频率/Hz频率/Hz(%)波速(m/s)波速(m/s)(%)178.5482.004.4094.2598.404.402157.08165.505.3694.2599.305.363235.62246.604.6794.2598.644.674314.16329.404.8594.2598.824.85 作图得可以看出，波腹数和共振频率呈线性关系。 4.固定驻波数目和弦线长度，测定弦线振振频率

4、和外力的关系n=1，L=60.00cmT/N频率/Hz频率/Hz(%)9.845.3449.308.733.902.2819.664.1369.107.754.242.9829.478.5482.004.404.413.3839.290.6894.103.784.543.6759.0101.38104.703.274.653.89作图线性拟合得得斜率，相关系数，和理论符合。 5.固定驻波数目和外力，测定弦线共振频率和弦线长度的关系n=1，T=29.4NL/cm频率/Hz频率/Hz(%)40117.81121.302.964.803.6945104.72108.903.894.693.81509

5、4.2597.403.344.583.915585.6888.503.294.484.016078.5482.004.404.414.097067.3271.305.914.274.25作图线性拟合得得斜率，相关系数，和理论符合。 6.测定弦线共振频率和线密度的关系。n=1，L=60.00cm，T=29.4N(kg/m)频率/Hz频率/Hz(%)1.92*10-3103.07106.403.234.67-6.263.31*10-378.5482.004.404.41-5.715.81*10-359.2862.204.934.13-5.15 作图得可以看出，和为线性关系（斜率为-0.5），和理论符合。 思考 关于实验值与理论值偏差的问题，可以从数据表中看出:1.频率一波节数关系测定中，偏差较为稳定，且频率与波节数在很高程度上近似正比(截距约为一0.2Hz)，故推测该偏差与波节数无关;2.理论与实际偏