物理教案驻波.doc
大学物理第6章第4节-驻波
强度相等, 写出反射波的波动方程; (3) 求出 在OP之间各个波腹与波节的位置坐标. 解 (1) 入射波沿 x 轴正向传播, 其波动 方程
x y A cos (t ) u x A cos2 (t ) u
y
y/m
3 L O P 2 2
u
2
2
u
L
2
5
2
反射波沿x轴负向传播, 其波动方程
x y反 0.02 cos4 (t ) O 4 x 0.02 cos4 (t ) 4 2
半波损失的表示 (1) 相位表示法 在相位项中加或减 ; (2) 波程 (光程) 表示法 波程项 (光程项) 中加或减 /2.
例 6.6 如图所示, 在弹性介质中有一平 入射波 波疏 波密 面简谐波沿 x 轴正 u L 向传播, 已知该波 O P x 振幅为0.02m, 频率 x D 反射波 为2Hz, 波速为4 m s , 在距离原点 L=5.00m 处有一介质分界面. (1) 若t =0时, 原点O处质点正好由平衡位置 向位移负方向运动, 写出此波的波动方程; (2) 若从分界面反射的波的强度与入射波的
0.02
O
u
x/m
2
大学物理实验讲义~弦振动和驻波研究方案
⼤学物理实验讲义~弦振动和驻波研究⽅案
弦振动与驻波研究
【实验⽬的】
1.观察在弦上形成的驻波;
2.确定弦线振动时驻波波长与张⼒的关系; 3.学习对数作图和最⼩⼆乘法进⾏数据处理。
【实验原理】
在⼀根拉紧的弦线上,其中张⼒为T ,线密度为µ,则沿弦线传播的横波应满⾜下述运动⽅程:
2
222x
y
T t y ??=??µ (1) 式中x 为波在传播⽅向(与弦线平⾏)的位置坐标,y 为振动位移。将(1)式与典型的波动
⽅程 2
2222x y V t y ??=?? 相⽐较,即可得到波的传播速度: µ
T
V =
若波源的振动频率为f ,横波波长为λ,由于波速λf V =,故波长与张⼒及线密度之间的关系为:
µ
λT
f
1
=
(2)
为了⽤实验证明公式(2)成⽴,将该式两边取对数,得:
11
lg lg lg lg 22
T f λµ=-- (3)
固定频率f 及线密度µ,⽽改变张⼒T ,并测出各相应波长λ,作lg λ-lg T 图,若得
⼀直线,计算其斜率值(如为2
1
),则证明了λ∝2
1
T
的关系成⽴。
弦线上的波长可利⽤驻波原理测量。当两个振幅和频率相同的相⼲波在同⼀直线上相向传播时,其所叠加⽽成的波称为驻波,⼀维驻波是波⼲涉中的⼀种特殊情形。在弦线上出现
许多静⽌点,称为驻波的波节。相邻两波节间的距离为半个波长。
【实验仪器】
1、可调频率数显机械振动源;
2、振动簧⽚;
3、弦线(铜丝);
4、可动⼑⽚⽀架;
5、可动⼑⼝⽀架;
6、标尺;
7、固定滑轮;
8、砝码与砝码盘;
9、变压器;10、实验平台;11、实验桌
图1 实验装置⽰意图
图2 可调频率数显机械振动源⾯板图
大学物理:Chapter 13-驻波
讨论 如图二胡弦长l 0.3 m ,张力 T 9.4N . 密度 3.810 4 kg m . 求弦所发的声音的基频和谐频.
3. 驻波的能量特征 (1) 当各质点达位移最大时全部为势能,波节点附近集中的
势能最多(此处形变最大) (2) 当各质点达平衡位置时全部为动能,波腹点附近集中的
动能最多(此处速度最大)
(3) 驻波的动能、势能在两相邻的波节波腹之间相互转化, 既无波形传播又无振动状态和能量传播。
(4) 没有能量的定向传播. 能量只是在波节和波腹之间,进行动能和势能的转化.
2
波节点坐标:
x 0 , , , 3 , 2 ,, 5
2
2
波腹点: 2 Acos(2 x ) 2 A , 2 x k
2
2
x (2k 1) (k 0, 1, 2,) (0 x 5 )
4
波腹点坐标: x , 3 , 5 , , 19
44 4
4
小结: 入射波和反射波的关系
音响与驻波
• 现在许多人在家庭装修时都会考虑购买音响,而音响技术 中有一个最难对付的祸害--驻波。下面我们来讨论一下音 响学中的驻波。
物理教案驻波
物理教案驻波
一、教学目标
1.了解驻波的概念和特点。
2.掌握驻波的形成原因和表达形式。
3.理解驻波在实际生活中的应用。
二、教学准备
1.教学课件。
2.实验器材:弦线、传声筒、频率发生器等。
3.学生实验工具:计时器、尺子等。
4.学生手册。
三、教学过程
1. 引入
教师通过布置问题或讲解故事的方式,引起学生对驻波的兴趣,激发他们的思考。例如,教师可以问学生:“你们在泳池里游泳时是否注意到过水面上出现的那种看似不动的波纹?你曾经观察到这种现象吗?请描述一下你所观察到的现象。”
2. 理论讲解
通过教师的讲解和示范,学生对驻波的概念和特点有了初步了解。
2.1 驻波的概念
驻波是波在一条传播介质中来回反射形成的一种特殊现象,即入射波与反射波在传播介质内发生叠加而形成的一种固定振幅、固定位置的波动现象。
2.2 驻波的形成原因
驻波的形成需要满足两个条件:
•波源必须是固定的,在一个特定位置不断产生波动。
•波的传播速度在介质中是恒定的。
2.3 驻波的表达形式
驻波可以使用波的振幅和相位来表达。学生需要了解驻波的振幅沿传播方向不改变,相位随传播方向改变180度。
3. 实验操作
学生通过实验来观察和验证驻波的形成。
3.1 实验材料准备
1.弦线:选用一条柔软的弦线,将其一端连接到频率发生器;
2.铅直支撑物:将弦线固定在墙上或夹子上;
3.传声筒:将传声筒放置在弦线的中部位置。
3.2 实验步骤
1.保证弦线的拉紧度,控制频率发生器的频率,使弦线上形成不同波长的驻波;
2.观察传声筒的振动,通过计时器测量传声筒振动的时间,记录实验数据;
大学物理实验讲义~弦振动和驻波研究方案
弦振动与驻波研究
【实验目的】
1.观察在弦上形成的驻波;
2.确定弦线振动时驻波波长与张力的关系; 3.学习对数作图和最小二乘法进行数据处理。
【实验原理】
在一根拉紧的弦线上,其中张力为T ,线密度为μ,则沿弦线传播的横波应满足下述运动方程:
2
222x
y
T t y ∂∂=∂∂μ (1) 式中x 为波在传播方向(与弦线平行)的位置坐标,y 为振动位移。将(1)式与典型的波动
方程 2
2222x y V t y ∂∂=∂∂ 相比较,即可得到波的传播速度: μ
T
V =
若波源的振动频率为f ,横波波长为λ,由于波速λf V =,故波长与张力及线密度之间的关系为:
μ
λT
f
1
=
(2)
为了用实验证明公式(2)成立,将该式两边取对数,得:
11
lg lg lg lg 22
T f λμ=-- (3)
固定频率f 及线密度μ,而改变张力T ,并测出各相应波长λ,作lg λ-lg T 图,若得
一直线,计算其斜率值(如为2
1
),则证明了λ∝2
1
T
的关系成立。
弦线上的波长可利用驻波原理测量。当两个振幅和频率相同的相干波在同一直线上相向传播时,其所叠加而成的波称为驻波,一维驻波是波干涉中的一种特殊情形。在弦线上出现
许多静止点,称为驻波的波节。相邻两波节间的距离为半个波长。
【实验仪器】
1、可调频率数显机械振动源;
2、振动簧片;
3、弦线(铜丝);
4、可动刀片支架;
5、可动刀口支架;
6、标尺;
7、固定滑轮;
8、砝码与砝码盘;
9、变压器;10、实验平台;11、实验桌
图1 实验装置示意图
图2 可调频率数显机械振动源面板图
(1、电源开关 2、频率调节 3、复位键 4、幅度调节 5、频率指示)
大学物理实验教案6-驻波法测振动频率
大学物理实验教案
实验名称:驻波法测振动频率 实验目的:
1、求出弦线线密度;
2、观察弦线上的驻波;
3、绘出弦线上横波波长与张力的关系;
4、测出弦振动的频率。
实验仪器:
电振音叉(频率约为Hz 100) 弦线 滑轮 砝码托 砝码(5个) 钢卷尺 螺丝刀 电子天平
实验原理:
1、 弦线上横波传播速度(一) 如图1所示,将细弦线的一端固定在电振音叉的一个叉子顶端上,另一端绕过滑轮挂上砝码。闭合电源K 后,调节音叉断续器的接触点螺丝k ',使音叉维持稳定的振动,并将其振动沿弦线向滑轮一端传播,形成横波。当横波到达B 点后产生反射,由于前进波与反射波能够满足相干条件,在弦线上形成驻波,而任意两个相邻的波节(或波腹)间的距离都为波长的一半。适当调节砝码重量或弦长(音叉端到滑轮轴间的线长),在弦上将出现稳定的 图1 强烈的振动,即弦与音叉共振(弦振动频率应当和音叉的频率f 相等)。弦共振时,驻波的振幅最大,音叉端为稍许振动的节点(非共振时,音叉端不是驻波的节点),若此时弦上有n 个半波区,则n l 2=λ,弦上的波速v 则为:
f v λ= (1)
即:f n
l
v 2= (1’)
2、 弦线上横波传播速度(二)
若横波在张紧的弦线上沿x 轴正方向传播,我们取ds AB =的微元段加以讨论(图2)。设弦线的线密度(即单位长质量)为
ρ,则此微元段弦线ds 的质量
为ds ρ。在A 、B 处受到左右邻段的张力分别为1T F 、2T F
,
x
y
图
2
其方向为沿弦线的切线方向与x 轴交成1α、2α角。
由于弦线上传播的横波在x 方向无振动,所以作用在微元段ds 上的张力的x 分量应该为零,即:
实验指导书(驻波)
上海电力学院
物理实验指导书
所属课程:大学物理实验
实验名称:驻波(一)(二)
面向专业:全院理工科
实验室名称:物理实验室
2006年2月
驻波(一)
一.实验目的:
1.观察在弦线上形成的驻波;
2.了解弦线振动时驻波波长与弦线所受张力的关系,并利用它来测定电动音叉的频率.
二、实验仪器、设备:
名称型号、规格备注
电动音叉f=103.3H
z
滑轮1个
弦线μ=2.61×10-3g/cm
砝码20g
米尺1m
劈形木板2个
三、实验原理
1.驻波:两个振幅相同的相干波,在同一直线上沿相反方向传播时。叠加后直线上各
质点形成稳定的振动状态,称此为驻波。让相干前进的波与反射波叠加就能形成驻波。
2.在张紧的弦线上观察驻波:一根弦线横跨在音叉的一端A和劈形木块P的刀口B之
间,在刀口右面通过滑轮H和砝码m给弦线施加一定的张力。音叉由电磁策动力维持振幅恒定的振动。当音叉振动时,在弦线上激起一横波,此波向右行进。当此波遇到固定点B时又被反射,形成向左行进的反射波,这两个波在弦上相互叠加就形成驻波。驻波从B开始就被分成几段,每段的两个端点的振幅为零,固定不动,这些点称为波节。每段中的各质点则同步作上下振动。两相邻的波节中间的点振幅最大,称为波腹。相邻两波节(或波腹)之间的距离L等于形成这驻波的相干波波长的一半,即L=λ/2。当弦线AB段的长度接近半波长的整数倍时,驻波振幅最大而且稳定。
由于B端是固定点,所以B端一定是波节。
3.当改变音叉频率或改变加上弦线的张力F时,就可改变半波长L。在本实验中,采用
改变张力F来改变L。
在弦线上传播的横波的波速u和张力F及弦线的单位长度的质量μ有如下关系:
大学物理课件第15章 机械波-驻波
2.
VS
VS
VS
VR
,
波速 取决于媒质的性质,与波源是否运动无关。 波源振动一周,波阵球面向外传播一个波长 ,波源同时向右移动 VS 在运动方向上波阵面分布变密,相当于波长变短,其等效值
位于右方的观察者每秒接收到的整波数,即观察者测得的频率为
VS 。
VS
VS
VS
s
VS
如果波源以速度 VS离开观察者,观察者测得的频率为
驻波
一 驻波的产生
两列振幅相同的相干波,在同一直线上沿相反方 向传播时叠加而形成的一种特殊的干涉现象.
驻波的形成
二
驻波方程 正向
负向
y y1 y2
x y 1 A cos (t ) u x y 2 A cos (t ) u
x x A cos (t ) A cos (t ) u u
15.5.1 惠更斯—菲涅耳原理 惠更斯原理:介质中波动传播到的
各点,都可以看成是发射子波的波源, 其后的任一时刻,这些子波的包络面就 是新的波阵面。
水面波的衍射
惠更斯—菲涅耳原理:介质中波 动传播到的各点,都可以看成是发 射子波的波源,其后的任一时刻, 这些子波的包络面就是新的波阵面, 波阵面上的每一点不仅可以看成是 发射子波的波源,而且这些子波波 源是相干波源,它们发出的子波是 相干波,相干波的干涉决定波的强 度。
实验指导书(驻波)
上海电力学院
物理实验指导书
所属课程:大学物理实验
实验名称:驻波(一)(二)
面向专业:全院理工科
实验室名称:物理实验室
2006年2月
驻波(一)
一.实验目的:
1.观察在弦线上形成的驻波;
2.了解弦线振动时驻波波长与弦线所受张力的关系,并利用它来测定电动音叉的频率.
二、实验仪器、设备:
名称型号、规格备注
电动音叉f=103.3H
z
滑轮1个
弦线μ=2.61×10-3g/cm
砝码20g
米尺1m
劈形木板2个
三、实验原理
1.驻波:两个振幅相同的相干波,在同一直线上沿相反方向传播时。叠加后直线上各
质点形成稳定的振动状态,称此为驻波。让相干前进的波与反射波叠加就能形成驻波。
2.在张紧的弦线上观察驻波:一根弦线横跨在音叉的一端A和劈形木块P的刀口B之
间,在刀口右面通过滑轮H和砝码m给弦线施加一定的张力。音叉由电磁策动力维持振幅恒定的振动。当音叉振动时,在弦线上激起一横波,此波向右行进。当此波遇到固定点B时又被反射,形成向左行进的反射波,这两个波在弦上相互叠加就形成驻波。驻波从B开始就被分成几段,每段的两个端点的振幅为零,固定不动,这些点称为波节。每段中的各质点则同步作上下振动。两相邻的波节中间的点振幅最大,称为波腹。相邻两波节(或波腹)之间的距离L等于形成这驻波的相干波波长的一半,即L=λ/2。当弦线AB段的长度接近半波长的整数倍时,驻波振幅最大而且稳定。
由于B端是固定点,所以B端一定是波节。
3.当改变音叉频率或改变加上弦线的张力F时,就可改变半波长L。在本实验中,采用
改变张力F来改变L。
在弦线上传播的横波的波速u和张力F及弦线的单位长度的质量μ有如下关系:
物理实验改进——驻波(上海电力).docx
物理实验“驻波(二)”改进
班级:姓名:学号:在进行实验“驻波(二)(实验目的为了解纵驻波的形成并测定空气中的声速)”过程中,我发现该实验存在以下不足并想到可能有效的方法:
1)该实验目的中有了解纵驻波的形成,而实验过程中没侑形象体现。我们难以确定空气注重形成儿处波腹和波节
改进方法:
我在改进实验中添加了一个微型麦克风,并连接电脑,使得同学可以绘制出空气柱中驻波
的大致图形.这样同学不仅可以定性地知道驻波在空气柱中形成,同时可以从绘制出的驻
波图形中定量地掌握驻波相关方面的知识,并月•利川“驻波”法來测量声速。)2)测定空气中的声速时,声源用的是音叉。一个同学用软锤敲击音叉,另一个同学控制薔水桶下移,听轰鸣声(三处)來记录水面位置d:、d2、d:50
①由于会何一段高度都会听到强的轰鸣声,人很难分辨什么时候是最强的,记录时会
产牛•较大误差;
②敲击玻璃管上方的音叉,敲一下,自己能在几秒内听到声音,再敲打,则难以分清
是共振还是被敲击的声音,使记录点难以确定;
改进方法:
我将接收声音信号的微型麦克风接入电脑,在电脑屏幕上有具体的体现,可以清楚
的判断声音强弱。而且我用小喇叭替换咅叉,使声频一定,咅量一定,更利于分
别。
③记录时,控制蓄水桶的同学手会颤动,影响数据的记录;
改进方法:
我加入了漏斗,橡皮管等装置,在步骤5中先大致确定范围,在步骤6控制水面,
进行测量。这样口J以固定并准确的控制水面高度,同时利于读数。
④实验过程中,随着敲击音叉和移动蓄水桶致使玻璃管内水面的移动的同时进行,会
产牛多普勒效应,效果不理想;
大学物理课件--驻波-[福州大学...李培官]
3.驻波的产生动画演示
振幅、频率、传播速度都相同的两列相干波,在同一 直线上沿相反方向传播时叠加而形成的一种特殊的干涉 现象.
4
二. 驻波方程(波函数)
正向 负向
y1 A cos 2π (t
y2 A cos 2π (t
x
)
)
x
y y1 y2
A cos 2π (t
D C
6
讨论
驻波方程 y 2 A cos 2π cos 2π t x 1)振幅 2 A cos 2π 随 x 而异, 与时间无关.
cos 2 π x
x
x k π 1 2π
0
x
x
k
2
k 0,1, Amax 2 A
k 0,1,2 Amin 0
x
x 2 A cos 2 π cos 2 πt
振幅与位置 有关
) A cos 2π (t
x
)
各质点都在作同 频率的简谐运动
5
正向 负向
y1 A cos 2π (t
y2 A cos 2π (t
x
)
)
x
驻 波 的 形 成
D C C
D C
D C
D C
D C
大学物理驻波实验报告
大学物理驻波实验报告
大学物理驻波实验报告
引言:
驻波是物理学中一个重要的现象,它在很多领域都有广泛的应用。本次实验旨在通过观察和测量驻波的特性,深入了解驻波现象及其相关的物理原理。
实验目的:
1. 理解驻波的定义和基本特性;
2. 学习使用仪器测量驻波的参数;
3. 掌握驻波的数学表达式及其物理解释。
实验原理:
驻波是由两个同频率、同振幅的相向传播的波叠加形成的。当两个波相遇时,它们会相互干涉,形成驻波。在一维情况下,驻波的表达式为y(x, t) = 2A
sin(kx)sin(ωt),其中A为振幅,k为波数,x为位置,ω为角频率。
实验装置:
1. 信号发生器:用于产生驻波的信号;
2. 波形发生器:用于产生驻波所需的波形;
3. 波形显示器:用于观察和测量驻波的参数;
4. 测量工具:如尺子、计时器等。
实验步骤:
1. 将信号发生器和波形发生器连接,并设置相同的频率和振幅;
2. 将波形发生器的输出连接到波形显示器,并调整显示器的位置和角度,以便观察到驻波的现象;
3. 通过调节波形发生器的相位差,观察驻波的变化,并记录下相应的数据;
4. 使用尺子测量波形显示器上相邻两个节点(波峰或波谷)之间的距离,并记
录下来;
5. 重复步骤3和步骤4,直到获得足够的数据。
实验结果与分析:
通过实验观察和测量,我们得到了一系列驻波的数据。根据这些数据,我们可
以计算出驻波的波长、频率和相速度等参数。
首先,我们可以通过测量相邻两个节点之间的距离来计算驻波的波长。根据驻
波的定义,相邻两个节点之间的距离应该等于波长的一半。因此,我们可以将
驻波法
大学物理实验教案实验名称:空气中声速的测定1、实验目的(1)学会用驻波法和相位法测量声波在空气中传播速度。(2)进一步掌握示波器、低频信号发生器的使用方法。(3)学会用逐差法处理数据。2、实验仪器超声声速测定仪、低频信号发生器DF1027B、示波器ST16B。3、实验原理3.1 实验原理声速V、频率f 和波长λ之间的关系式为V f 。如果能用实验方法测量声波的频率f和波长λ,即可求得声速V。常用的测量声速的方法有以下两种。3.2 实验方法3.2.1 驻波共振法(简称驻波法)S1 发出的超声波和S 2 反射的超声波在它们之间的区域内相干涉而形成驻波。当波源的频率和驻波系统的固有频率相等时,此驻波的振幅才达到最大值,此时的频率为共振频率。驻波系统的固有频率不仅与系统的固有性质有关,还取决于边界条件,在声速实验中,S1 、S 2 即为两边界,且必定是波节,其间可以有任意个波节,所以驻波的共振条件为:Ln n 123 2 (1)即当S1 和S 2 之间的距离L 等于声波半波长的整数倍时,驻波系统处于共振状态,驻波振幅最大。在示波器上得到的信号幅度最大。当L 不满足(1)式时,驻波系统偏离共振状态,驻波振幅随之减小。移动S 2 ,可以连续地改变L 的大小。由式(1)可知,任意两个相邻共振状态之间,即S 2 所移过的距离为:L L n 1 Ln n 1 n 2 2 2 (2)可见,示波器上信号幅度每一次周期性变化,相当于L 改变了 2 。此距离 2 可由超声声速测定仪上的游标卡尺测得,频率可由低频信号发生器上的频率计读得,根据V f ,就可求出声速。3.2.2 两个相互垂直谐振动的合成法(简称相位法)在示波器荧光屏上就出现两个相互垂直的同频率的谐振动的合成图形——称为李沙如图形。其轨迹方程为:2 2 X Y Cos 2 1 Sin 2 2 1 2 XY A1 A2 A1 A2 (5)2 1 0 在一般情况下,此李沙如图形为椭圆。当相位差时,由(5)式,得y A2 x A1 ,即轨迹为一条处在于第一和第三象限的直线参见图16—2a。2 2 x y 2 1 2 2 1 当2 时,得A1 A2 ,轨迹为以坐标轴为主轴的椭圆A y 2 x 2 1 A1 ,轨迹为处于第二和第四象限的一条直线。当时,得改变S1 和S 2 之间的距离L ,相当于改变了发射波和接受波之间的相位差2 1(,)荧光屏上的图形也随之变化。显然,L 每变化半个波长(即L Ln 1 Ln 2 ,位相差就变化。随着振动相位差从0→的变化,李沙如图形就按图16——2a →(b)→c变化。因此,每移动半个波长,就会重复出现斜率符号相反的直线。测得波长和频率f,根据V f ,就可计算出声速。4、教学内容(1)熟悉声速测定仪该仪器由支架、游标卡尺和两只超声压电换能器组成。两只超声压电换能器的位置分别与游标卡尺的主尺和游标相对定位,所以两只换能器相对位置距离的变化量可由游标卡尺直接读出。两只超声压电换能器,一只为发射声波用(电声转换),一只为接收声波(声电转换),其结构完全相同。发射器的平面端面用以产生平面声波;接收器的平面端面则为声波的接收面和反射面。压电换能器产生的波具有平面性、单色性好以及方向性强的特点。同时可以控制频率在超声波范围内,使一般的音频对它没有干扰。(2)驻波法测量声速1)按图接好线路,把换能器S1 引线插在低频信号发生器的“功率输出孔”,把换能器S2 接到示波器的“Y input”。2)打开电源开关,把频率倍乘按钮×10K 压入,调节幅度电位器,使数码显示屏读数。5--8V 电压电压衰减按钮为20dB;波形选择为正弦波(弹出状态)3)压入示波器电源开关,把示波器Y 衰减开关VOLTS/DIV 置0.5v 档,Y 输入方式置AC位。扫描档TIME/DIV 为20us,触发源(触发TRIG)选择“内同步INT”;触发方式为“自动”。4)移动S2 位置,目测S1 与S2 的距离为3cm 左右,调整低频信号发生器的“频率调节”波段开关,调节频率微调电位器,使数码显示屏的频率读数为34.000—36.000KHz 范围。观察示波器,当屏幕的波形幅度最大时,说明换能器S1 处于共振状态。记下频率f 值(实验。过程中,频率f 不许改变,否则影响实验数据)5)示波器荧幕的波形若不在中央,可调节垂直或水平位移电位器;波形太小(可能不稳定)或太大,可调节Y 增益电位器VARIABLE,使波形幅度适中。6)注意:实验过程中不要用手触摸两个换能器,以免影响测量精确性。7)向右稍移S2,并调整游标卡尺的微调螺丝,同时观察示波器上波形,使波形幅度最大,幅度如果超过屏幕,可调整Y 增益
物理驻波实验报告
物理驻波实验报告
物理驻波实验报告
引言:
驻波是物理学中一个重要的现象,它在许多领域中都有广泛的应用。本实验旨
在通过驻波实验,探究驻波的形成原理、特性以及相关的物理量测量方法。
实验装置:
本次实验采用的装置是一条绳子,两端固定在两个支架上。实验中,我们通过
手持绳子的一端,以一定频率振动绳子,观察并测量驻波的形成和特性。
实验步骤:
1. 将绳子两端固定在支架上,确保绳子保持水平。
2. 用手持绳子的一端,以一定频率振动绳子。
3. 观察绳子上形成的驻波,并记录下观察到的现象。
4. 测量驻波的波长和频率。
实验结果:
通过实验观察和测量,我们得到了以下结果:
1. 驻波的形成:当我们以一定频率振动绳子时,产生的波向绳子的另一端传播,并在两端发生反射。当传播波与反射波相遇时,它们叠加形成了驻波。驻波的
形成是由于传播波和反射波之间的干涉效应。
2. 驻波的节点和腹部:在驻波中,存在一些固定的位置,这些位置上的振动幅
度为零,称为节点。而在节点之间的位置上,振动幅度达到最大值,称为腹部。
3. 驻波的波长:通过测量绳子上相邻两个节点的距离,我们可以得到驻波的波长。实验结果表明,驻波的波长是传播波长的两倍。
4. 驻波的频率:通过测量绳子振动的频率,我们可以得到驻波的频率。实验结果表明,驻波的频率与传播波的频率相同。
实验分析:
通过以上实验结果,我们可以得出以下结论:
1. 驻波是由传播波和反射波之间的干涉效应形成的。
2. 驻波的节点和腹部位置是固定的,它们的位置与波长有关。
3. 驻波的波长是传播波长的两倍,频率与传播波的频率相同。
弹簧纵驻波实验报告doc
弹簧纵驻波实验报告
篇一:实验指导书(驻波)
上海电力学院
物理实验指导书
所属课程:实验名称:面向专业:实验室名称:
XX年 2 月
驻波(一)
一.实验目的:
1. 观察在弦线上形成的驻波;
2. 了解弦线振动时驻波波长与弦线所受张力的关系,并利用它来测定电动音叉的频率.
二、实验仪器、设备:
三、实验原理
四.实验内容与步骤:
五、实验数据记录
六、数据处理:
驻波(二)
一、实验目的:
了解纵驻波的形成和测定空气中的声速。
三.原理摘要——测量公式、测量电路图、光路图或其它示意图:
四、实验内容与步骤:
五、实验数据记录:
T1= 289.2 K ; T2= 289.4 K ;
篇二:综合设计实验2~2
综合设计实验演示实验一
旋光色散实验操作:
1、配置溶液:大约用300克蔗糖,玻璃管内的溶液大约占整个容器的2/3至1/2之间为妥,将溶液摇匀。
2、打开仪器灯箱光源,连续缓慢转动前端检偏器,可观察到玻璃管下半部有糖溶液的地方透过来的光的颜色呈赤橙黄绿青兰紫依次变化;管的上部没有糖溶液的地方仅有明暗的变化;
3、在光源和装有糖溶液的玻璃管之间加上滤色片,旋转检偏器,记录下从玻璃管上方看视场最暗时检偏器的角度;再旋转检偏器,再记下从玻璃管下方看视场最暗时检偏器的角度;上述两个测量角位置之差就是糖溶液的旋光角度;
4、换用另一种颜色的滤色片,重复3的操作;
5、保留好实验数据,可以用来分析旋光效应与波长的关系;
6、如果改变糖溶液的浓度,重复3,4步操作,还可以分析溶液浓度对旋光效应的影响。
气体火焰驻波实验步骤:
1、缓慢打开液化气罐开关并点燃燃气筒,使火焰高度
物理教案驻波
物理教案驻波
物理教案:驻波
一、教学目标
1.了解驻波的概念及产生条件;
2.掌握驻波的节点、反节点和波长计算方法;
3.能够应用驻波的知识进行问题求解。
二、教学重点
1.驻波的概念和产生条件;
2.驻波的节点、反节点和波长计算方法。
三、教学难点
1.驻波节点和反节点的理解和计算方法;
2.驻波波长的计算方法。
四、教学过程
1.了解驻波的概念及产生条件
驻波是指两个相同频率、振幅和波速的相反方向行进的波在空间重叠后,造成的一种特殊波形。驻波的产生需要满足以下条件:波的频率和振幅相同;两个波在相反方向行进;两个波的相遇会发生干涉,干涉后形成固定不动的波形。
2.掌握驻波的节点、反节点和波长计算方法
驻波的波形是由一系列节点和反节点组成的。节点是波浪线上不动的部分,反节点是波浪线上振幅变化最大的部分。
波长是两个相邻方向的节点之间的距离,可以用以下公式计算:λ = 2L/n (n为节点个数,L为管长)
3.应用驻波的知识进行问题求解
驻波是一种波动现象,在音叉、单管短笛等乐器中都能够体现。因此,学生们可以通过练习求解一些驻波相关的问题来更好地理解和应用驻波的知识。
五、教学方法
1.讲授法:通过讲解、演示等方式让学生快速了解驻波的概念和产生条件。
2.实验法:通过设备的展示和操作,让学生自己亲身体验和观察驻波的产生和特点。
3.问题解决法:通过实际问题的解决,培养学生运用知识分析和解决问题的能力。
六、教学评价
学习驻波的过程中,教师应该注重学生的亲身体验和思考能力的培养。同时,对于重难点的内容,要及时进行讲解和练习,帮助学生掌
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物理教案驻波
教学目标知
识目标1、认驻波现象,了解驻波产生的原理。2、观察驻波的实验现象、能够解释现象的发生。
能力目标1、通过实验,培养学生的实验动手能力和观察能力。
情感目标通过对有趣物理现象的观察,培养学生对科学的探究精神
教学建议关于驻波这一节内容较少,教师在讲解的时候,重点需要强调驻波产生实际是波的反射、波的叠加,教师可以通过两个有趣的物理实验:1、用琴弦和打点计时器进行驻波的演示;2、用音叉通过盛水玻璃管内的声波演示驻波。
培养学生对科学的探究精神,同时锻炼学生的动手实践的能力。
典型例题
关于驻波现象,下列说法正确的是:a、相邻的两波节之间的各个质点的振幅都相等;b、相邻的两波节之间的各个质点的振动方向都相同;c、相邻的两波腹之间各个质点的振动方向不完全相同;d、相邻的两个波腹之间的距离为半个波长本题是考察驻波的基本知识:只有两个波节中点振幅为最大,两边这副逐渐减小,故不选a项;两波节间各个质点的振动方向都相同,故b选项是正确的;相邻的波腹以波节为
界,一边振动方向向上,另一边质点振动方向向下,故选c选项;由波的干涉可知:驻波相邻的两个波腹之间的距离萎半个波长,故选项d正确,总之,本题的正确答案是b、c、d选项。
教学目标知
识目标1、认驻波现象,了解驻波产生的原理。2、观察驻波的实验现象、能够解释现象的发生。
能力目标1、通过实验,培养学生的实验动手能力和观察能力。
情感目标通过对有趣物理现象的观察,培养学生对科学的探究精神
教学建议关于驻波这一节内容较少,教师在讲解的时候,重点需要强调驻波产生实际是波的反射、波的叠加,教师可以通过两个有趣的物理实验:1、用琴弦和打点计时器进行驻波的演示;2、用音叉通过盛水玻璃管内的声波演示驻波。
培养学生对科学的探究精神,同时锻炼学生的动手实践的能力。
典型例题
关于驻波现象,下列说法正确的是:a、相邻的两波节之间的各个质点的振幅都相等;b、相邻的两波节之间的各个质点的振动方向都相同;c、相邻的两波腹之间各个质点的振动方向不完全相同;d、相邻的两个波腹之间的距离
为半个波长本题是考察驻波的基本知识:只有两个波节中点振幅为最大,两边这副逐渐减小,故不选a项;两波节间各个质点的振动方向都相同,故b选项是正确的;相邻的波腹以波节为界,一边振动方向向上,另一边质点振动方向向下,故选c选项;由波的干涉可知:驻波相邻的两个波腹之间的距离萎半个波长,故选项d正确,总之,本题的正确答案是b、c、d选项。
教学目标知
识目标1、认驻波现象,了解驻波产生的原理。2、观察驻波的实验现象、能够解释现象的发生。
能力目标1、通过实验,培养学生的实验动手能力和观察能力。
情感目标通过对有趣物理现象的观察,培养学生对科学的探究精神
教学建议关于驻波这一节内容较少,教师在讲解的时候,重点需要强调驻波产生实际是波的反射、波的叠加,教师可以通过两个有趣的物理实验:1、用琴弦和打点计时器进行驻波的演示;2、用音叉通过盛水玻璃管内的声波演示驻波。
培养学生对科学的探究精神,同时锻炼学生的动手实践的能力。
典型例题
关于驻波现象,下列说法正确的是:a、相邻的两波
节之间的各个质点的振幅都相等;b、相邻的两波节之间的各个质点的振动方向都相同;c、相邻的两波腹之间各个质点的振动方向不完全相同;d、相邻的两个波腹之间的距离为半个波长本题是考察驻波的基本知识:只有两个波节中点振幅为最大,两边这副逐渐减小,故不选a项;两波节间各个质点的振动方向都相同,故b选项是正确的;相邻的波腹以波节为界,一边振动方向向上,另一边质点振动方向向下,故选c选项;由波的干涉可知:驻波相邻的两个波腹之间的距离萎半个波长,故选项d正确,总之,本题的正确答案是b、c、d选项。
教学目标知
识目标1、认驻波现象,了解驻波产生的原理。2、观察驻波的实验现象、能够解释现象的发生。
能力目标1、通过实验,培养学生的实验动手能力和观察能力。
情感目标通过对有趣物理现象的观察,培养学生对科学的探究精神
教学建议关于驻波这一节内容较少,教师在讲解的时候,重点需要强调驻波产生实际是波的反射、波的叠加,教师可以通过两个有趣的物理实验:1、用琴弦和打点计时器进行驻波的演示;2、用音叉通过盛水玻璃管内的声波演示驻波。
培养学生对科学的探究精神,同时锻炼学生的动手实践的能力。
典型例题
关于驻波现象,下列说法正确的是:a、相邻的两波节之间的各个质点的振幅都相等;b、相邻的两波节之间的各个质点的振动方向都相同;c、相邻的两波腹之间各个质点的振动方向不完全相同;d、相邻的两个波腹之间的距离为半个波长本题是考察驻波的基本知识:只有两个波节中点振幅为最大,两边这副逐渐减小,故不选a项;两波节间各个质点的振动方向都相同,故b选项是正确的;相邻的波腹以波节为界,一边振动方向向上,另一边质点振动方向向下,故选c选项;由波的干涉可知:驻波相邻的两个波腹之间的距离萎半个波长,故选项d正确,总之,本题的正确答案是b、c、d选项。
教学目标知
识目标1、认驻波现象,了解驻波产生的原理。2、观察驻波的实验现象、能够解释现象的发生。
能力目标1、通过实验,培养学生的实验动手能力和观察能力。
情感目标通过对有趣物理现象的观察,培养学生对科学的探究精神
教学建议关于驻波这一节内容较少,教师在讲解的时候,
重点需要强调驻波产生实际是波的反射、波的叠加,教师可以通过两个有趣的物理实验:1、用琴弦和打点计时器进行驻波的演示;2、用音叉通过盛水玻璃管内的声波演示驻波。
培养学生对科学的探究精神,同时锻炼学生的动手实践的能力。
典型例题
关于驻波现象,下列说法正确的是:a、相邻的两波节之间的各个质点的振幅都相等;b、相邻的两波节之间的各个质点的振动方向都相同;c、相邻的两波腹之间各个质点的振动方向不完全相同;d、相邻的两个波腹之间的距离为半个波长本题是考察驻波的基本知识:只有两个波节中点振幅为最大,两边这副逐渐减小,故不选a项;两波节间各个质点的振动方向都相同,故b选项是正确的;相邻的波腹以波节为界,一边振动方向向上,另一边质点振动方向向下,故选c选项;由波的干涉可知:驻波相邻的两个波腹之间的距离萎半个波长,故选项d正确,总之,本题的正确答案是b、c、d选项。
教学目标知
识目标1、认驻波现象,了解驻波产生的原理。2、观察驻波的实验现象、能够解释现象的发生。
能力目标1、通过实验,培养学生的实验动手能力和观察能力。