大学物理《弦振动》实验报告
弦振动实验报告
弦振动实验报告
弦振动实验报告
引言
弦振动是物理学中的一个重要概念，也是力学和波动学的基础。通过对弦振动的研究，可以深入理解波动的本质以及力学规律。本次实验旨在通过实际操作和数据采集，验证弦振动的理论模型，并探究影响弦振动频率的因素。
实验装置和步骤
实验使用了一根细长的弹性绳，两端固定在实验台上。实验步骤如下：
1. 将弦拉直并固定在实验台上，保证弦的张力恒定。
2. 在弦的中心位置用手指轻轻扰动，使弦产生初级波动。
3. 使用高速摄像机记录弦振动的图像，以便后续数据分析。
4. 重复上述步骤，改变弦的长度、张力和材质等条件，观察振动的变化。
实验结果和数据分析
通过高速摄像机拍摄到的图像，我们可以得到弦振动的波形。通过分析波形的特点，我们可以计算出弦的振动频率和波速，并与理论值进行比较。
首先，我们固定弦的长度和材质，只改变张力。实验中，我们分别设置了不同的张力值，并记录了对应的振动频率。实验结果显示，振动频率与张力呈正相关关系。这符合理论预期，即张力越大，弦振动的频率越高。通过对实验数据的拟合，我们可以得到一个线性关系，进一步验证了这一结论。
接下来，我们固定张力和材质，只改变弦的长度。实验中，我们分别设置了不同的长度值，并记录了对应的振动频率。实验结果显示，振动频率与弦的长度呈反比关系。这也符合理论预期，即弦的长度越长，弦振动的频率越低。通过
对实验数据的拟合，我们可以得到一个反比关系，进一步验证了这一结论。最后，我们固定张力和长度，只改变弦的材质。实验中，我们使用了不同材质的弦，并记录了对应的振动频率。实验结果显示，振动频率与弦的材质并无明显关系。不同材质的弦在相同条件下产生的振动频率基本相同。这也符合理论预期，即弦的材质对振动频率的影响较小。
大学物理《弦振动》实验报告
大学物理《弦振动》实验报告（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：=
ρ
1
------------------------------------------------------- ①
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：
v=λγ-------------------------------------------------------- ②
将②代入①中得γ
=λ1
-------------------------------------------------------③ρ1
又有L=n*λ/2 或λ=2*L/n代入③得γ
n=2L
------------------------------------------------------ ④ρ1
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。
大学物理《弦振动》实验报告
大学物理《弦振动》实验报告
大学物理《弦振动》实验报告
（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：=
ρ
1
------------------------------------------------------- ①
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：v=λγ-------------------------------------------------------- ②将②代入①中得γ
=λ1
-------------------------------------------------------③ ρ1
又有L=n*λ/2 或λ=2*L/n代入③得γ
n=2L
------------------------------------------------------ ④ ρ1
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。
弦振动的实验报告
弦振动的实验报告
弦振动的实验报告
引言
弦振动是物理学中的一个经典现象，也是许多实验室中常见的实验项目之一。通过对弦的振动进行观察和测量，可以深入了解波动和振动的基本特性。本实验报告旨在介绍弦振动实验的步骤、观察结果以及对结果的分析和解释。
实验目的
本实验的主要目的是研究弦振动的基本特性，包括频率、振幅和波长之间的关系。通过实验，我们将验证弦振动的频率与弦长、张力以及弦的线密度之间的关系，并探究弦振动的谐振现象。
实验装置和材料
1. 弦：使用一根细长的弹性绳或钢丝，确保其能够产生明显的振动。
2. 张力装置：使用两个固定的支架，将弦固定在适当的张力下。
3. 振动源：使用一个手柄或者电动机激发弦的振动。
4. 频率计：用于测量弦振动的频率。
5. 尺子：用于测量弦的长度。
6. 夹子：用于调整弦的张力。
实验步骤
1. 将弦固定在张力装置上，并调整张力，使弦保持适度的紧绷状态。
2. 用尺子测量弦的长度，并记录下来。
3. 使用振动源激发弦的振动，注意保持振动的幅度适中。
4. 使用频率计测量弦振动的频率，并记录下来。
5. 重复上述步骤，分别改变弦的长度和张力，并记录相应的频率。
实验结果
在进行弦振动实验时，我们记录了不同弦长和不同张力下的振动频率。通过对实验数据的分析，我们得到了以下结果：
1. 弦长与频率的关系：在保持张力和振动幅度不变的情况下，我们发现弦长与频率之间存在着线性关系。当弦长增加时，频率减小；当弦长减小时，频率增大。
2. 张力与频率的关系：在保持弦长和振动幅度不变的情况下，我们发现张力与频率之间也存在着线性关系。当张力增大时，频率增大；当张力减小时，频率减小。
大学物理《弦振动》实验报告
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序言
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大学物理弦振动实验报告
大学物理弦振动实验报告大学物理弦振动实验报告
一、实验目的
1.通过实验观察弦振动现象，了解弦振动的基本规律；
2.学习使用振动测量仪器，掌握振动信号的测量方法；
3.分析弦振动的影响因素，加深对振动理论的理解。
二、实验原理
弦振动是指一根张紧的弦在垂直于弦的方向上做往返运动。根据牛顿第二定律和胡克定律，可以得到弦振动的微分方程。当弦的振动幅度较小时，可近似认为弦的质量分布是均匀的，此时弦振动的微分方程可简化为波动方程。波动方程描述了波在弦上的传播过程，其解为一系列正弦波的叠加。
三、实验器材
1.弦振动实验装置；
2.振动测量仪器（如示波器、频率计等）；
3.砝码、尺子、计时器等辅助工具。
四、实验步骤
1.预备工作：检查实验装置是否完好，调整弦的张紧程度，确保弦在垂直方向
上做往返运动。
2.实验操作：
（1）使用尺子测量弦的长度L和张紧力T，记录数据；
（2）将振动测量仪器连接到弦振动实验装置上，调整仪器参数，使仪器正常工作；
（3）在弦的端点施加一个初始扰动，使弦开始振动；
（4）观察并记录弦的振动情况，如振幅、频率等；
（5）改变弦的张紧力T或长度L，重复步骤（3）和（4），记录数据。
3.数据处理：整理实验数据，分析弦振动的影响因素。
4.实验总结：根据实验结果，得出实验结论。
五、实验结果与分析
1.实验数据记录：
2.实验结果分析：
（1）由实验数据可知，当弦长L和张紧力T发生变化时，弦的振幅A 和频率f也会发生变化。这说明弦的振动受到弦长和张紧力的影响。
（2）根据波动方程，弦振动的频率f与张紧力T和弦长L之间的关系为：f=1/2L√(T/μ)，其中μ为弦的线性密度。由实验数据可知，当张紧力T增大时，频率f增大；当弦长L增大时，频率f减小。这与波动方程的预测结果相符。
物理实验报告 弦振动
物理实验报告弦振动
物理实验报告：弦振动
引言：
弦振动是物理学中重要的研究对象之一，它不仅与声音产生有关，还与许多其他领域有着密切的联系。本次实验旨在通过对弦振动的研究，探索其基本原理和特性。
实验目的：
1. 研究弦振动的基本原理；
2. 探究弦振动的频率与振幅、张力、长度等因素之间的关系；
3. 分析弦振动的波形和波速。
实验器材：
1. 弦（如钢琴弦、吉他弦等）；
2. 弦夹；
3. 弦振动装置（如弦驱动器）；
4. 频率计；
5. 铅垂直尺；
6. 弦张力调节器。
实验步骤：
1. 将弦固定在实验台上，调整张力调节器使弦保持适当的张力；
2. 使用弦夹将弦固定在一端，使其另一端悬空；
3. 将弦振动装置固定在弦的一侧，并通过调节器将其与弦连接；
4. 打开弦振动装置，以适当的频率驱动弦振动；
5. 使用频率计测量弦振动的频率，并记录数据；
6. 使用铅垂直尺测量弦的长度，并记录数据；
7. 改变振幅、张力、长度等因素，重复步骤4-6，记录数据。
实验结果与分析：
通过实验测量得到的数据，我们可以绘制出弦振动的频率与振幅、张力、长度之间的关系图。根据实验结果，我们可以得出以下结论：
1. 频率与振幅之间存在正相关关系。当振幅增大时，频率也随之增大。这是因为振幅的增大会导致弦的振动幅度增大，从而使每个周期内的振动次数增多。
2. 频率与张力之间存在正相关关系。当张力增大时，频率也随之增大。这是因为张力的增大会使弦的弹性增强，从而使振动的频率增加。
3. 频率与长度之间存在反相关关系。当长度增大时，频率会减小。这是因为长度的增大会导致弦的振动区域变长，从而使振动的频率减小。
弦振动实验-报告
（3）慢慢升高驱动信号的频率，观察示波器接收到的波形的改变。注意：频率调节过程不能太快，因为弦线形成驻波需要一定的能量积累时间，太快则来不及形成驻波。如果不能观察到波形，则调大信号源的输出幅度；如果弦线的振幅太大，造成弦线敲击传感器，则应减小信号源输出幅度；适当调节示波器的通道增益，以观察到合适的波形大小为准。一般一个波腹时，信号源输出为2~3V，即可观察到明显的驻波波形，同时观察弦线，应当有明显的振幅。当弦的振动幅度最大时，示波器接收到的波形振幅最大，这时的频率就是共振频率，记录这一频率。
令 ，可得波节的位置坐标为
令 ，可得波腹的位置坐标为
相邻两波腹的距离为半个波长，由此可见，只要从实验中测得波节或波腹间的距离，就可以确定波长。
在本试验中，由于弦的两端是固定的，故两端点为波节，所以，只有当均匀弦线的两个固定端之间的距离（弦长） 等于半波长的整数倍时，才能形成驻波。
既有 或
式中， 为弦长； 为驻波波长；n为半波数（波腹数）。
张力/N
弦长/cm
波腹数/n
波长/cm
共振频率/Hz
传播速度/m/s
12.25
60
1
120
130.1
162.12
55
1
110
145.5
160.05
50
1
大一弦振动实验报告
大一弦振动实验报告
实验名称：大一弦振动实验
实验目的：通过实验观察弦振动的规律性，掌握弦振动的相关量的计算方法。
实验仪器和设备：
1、振动系统：振动器、水平拉轮、纵向调节轮、弦。
2、弦的长度测量仪器：卷尺、双刻度游标卡尺。
3、振动频率测量装置：信号发生器、示波器。
实验原理：
弦振动是一个物理学中很常见的现象。当弦被激动后，会产生波动并沿着弦传播。弦的振动可以由当弦两端受到的张力和弦的质量决定，振幅随着时间而震荡，频率决定了波形的周期性。
实验步骤：
1、调整振动系统：首先，用卷尺测量弦的原始长度并记录下来。然后将弦拉紧
并固定在两个振动器之间，操作调整水平拉轮和纵向调节轮直到弦的两端上的各自的动态范围完全重合并不运动。请注意，调整不当会使弦的振动受到影响，因此调整需要进行仔细的协调。
2、激发振动：接下来，用信号发生器向其中一个振动器中输入数字信号进行激励。当振动器上的数字信号变化时，将产生势在最高点的波。用示波器监测波的波形和振动强度以及频率。
3、测量频率：调整信号发生器的输出频率使输出信号与弦的频率匹配。调整直到弦开始振动并且振动幅度最大。接下来，使用示波器测量振动的频率。
4、记录实验结果：通过各种测量仪器和设备观察和测量弦的振动。记录下弦的原始长度、振动的频率和波长，然后计算振动期间的某些基本特性。
实验数据：
1、弦的原始长度：L = 84.6 cm
2、频率：f = 80.2 Hz
3、波长：λ= 21.0 cm
实验结果：
1、振动速度：v = fλ= 1684 cm/s
2、弦的质量：m = 0.036 kg/m
弦振动实验报告
弦振动实验报告
一、实验目的。
本实验旨在通过实际操作，观察和研究弦的振动规律，了解弦的振动特性，加深对波动理论的理解。
二、实验仪器与设备。
1. 弦，使用直径均匀、材质均匀的弦；
2. 震动器，产生弦的振动；
3. 杆状支架，固定弦；
4. 张力器，调整弦的张力；
5. 示波器，观察弦的振动波形。
三、实验原理。
当弦被扰动后，会产生横波。横波是指波动的介质振动方向与波的传播方向垂直的波动。弦的振动可以用波的传播来描述，其波速与张力、线密度和振动的频率有关。
四、实验步骤。
1. 将弦固定在杆状支架上，并调整张力，使得弦保持水平并且张力均匀；
2. 使用震动器产生弦的振动，调整频率和振幅，观察弦的振动情况；
3. 将示波器连接到弦上，观察并记录弦的振动波形；
4. 改变振动频率和振幅，重复步骤3，记录不同振动条件下的波形。
五、实验数据与分析。
通过实验记录和观察，我们发现了一些规律性的现象。随着振动频率的增加，弦的振动波形发生了变化，波的振幅和波长也随之改变。当频率达到一定值时，弦产生了共振现象，振幅达到最大值。此外，我们还发现了不同频率下的波形特点，比如频率较低时，波形较为平缓，频率较高时，波形则变得更为复杂。
六、实验结论。
通过本次实验，我们深入了解了弦的振动特性，了解了振动频率对弦振动波形的影响，加深了对波动理论的理解。同时，我们也通过实验数据和观察，验证了波动理论中的一些规律性原理。
七、实验总结。
本次实验不仅让我们通过实际操作加深了对波动理论的理解，也锻炼了我们的观察和记录能力。在今后的学习和科研中，我们将继续深入学习和探索波动理论，为更深层次的科学研究打下坚实的基础。
弦振动研究实验报告
弦振动研究实验报告
导言
弦振动是物理学中一个重要的研究领域，对于理解声学、乐器制作和波动理论等方面有着深远的影响。本次实验旨在通过实际操作和数据测量，研究弦振动的基本特性和数学模型，并探讨其在实际应用中的意义。
实验装置与方法
1. 实验装置
本次实验使用了一根悬挂在两个固定点之间的细弦，以及一个固定好的频率发生器和一个震动传感器。
2. 实验步骤
1) 将频率发生器连接至弦的一端，并设置合适的频率。
2) 将震动传感器固定在弦的中间位置上方，用于测量振动的频率。
3) 激发弦产生振动，并通过震动传感器采集数据。
4) 重复上述步骤，改变频率和弦长等参数，记录数据。
实验结果与分析
通过采集的数据，我们得到了许多不同频率下弦的振动模式和
波形。通过对数据的处理和分析，我们得到了以下几方面的结论。
1. 弦振动的频率与弦长的关系
在实验过程中，我们保持弦张力、线密度等参数不变，只改变
弦长。通过测量不同弦长下的频率，我们得到了频率与弦长的关系。实验结果表明，频率与弦长成反比例关系，即弦长越长，频
率越低。
2. 弦振动的频率与张力的关系
在保持弦长不变的条件下，我们改变了弦的张力。通过测量不
同张力下的频率，我们得到了频率与张力的关系。实验结果表明，频率与张力成正比例关系，即张力越大，频率越高。
3. 弦振动的波形特征
在实验中，我们观察到了不同频率下的弦振动波形特征。对于较低频率下的振动，弦呈现出单一的低音波形。而对于较高频率下的振动，则呈现出分段性较明显的高音波形。这一发现与波动理论中的谐波理论相一致，即弦振动可看作是一系列谐波波形的叠加。
弦振动大物实验报告
弦振动大物实验报告
弦振动大物实验报告
引言：
弦振动是物理学中的一个重要研究课题，对于理解波动现象以及声学、光学等
领域都有着重要的意义。本实验旨在通过实际操作，观察和研究弦振动的基本
特性，探索弦振动的规律和原理。
实验装置和步骤：
本次实验所使用的装置包括一根细绳、一台发声器和一个频率计。实验步骤如下：首先，将细绳固定在两个支架上，保持细绳的水平状态。然后，将发声器
固定在细绳的一端，并将频率计连接到发声器上。最后，通过调节发声器的频率，使细绳产生振动。
实验观察和结果：
在实验过程中，我们观察到以下现象和结果：
1. 随着发声器频率的增加，细绳呈现出不同的振动模式。当频率较低时，细绳
呈现出单一的波峰和波谷；而当频率逐渐增加时，细绳会出现多个波峰和波谷，形成更为复杂的振动模式。
2. 随着发声器频率的增加，细绳的振动幅度也会发生变化。当频率较低时，振
动幅度较小；而当频率逐渐增加时，振动幅度逐渐增大，直到达到某个临界频
率后，振动幅度会突然减小。
3. 随着发声器频率的增加，细绳上的波长也会发生变化。当频率较低时，波长
较长；而当频率逐渐增加时，波长逐渐变短，直到达到某个临界频率后，波长
会突然变长。
实验分析和讨论：
通过对实验结果的观察和分析，我们可以得出以下结论：
1. 弦振动的频率与振动模式有关。当频率较低时，弦上只会出现一个完整的波
峰和波谷，对应着基频；而当频率逐渐增加时，弦上会出现多个波峰和波谷，
对应着谐波。这与弦振动的共振现象有关。
2. 弦振动的振动幅度与频率有关。当频率较低时，振动幅度较小，可能是由于
弦振动实验报告范文
弦振动实验报告范文
一、实验目的
1.通过实验观察弦的振动现象，并了解弦的基本特性。
2.探究弦振动的频率与弦长度、张力和质量等因素之间的关系。
二、实验仪器与材料
1.弦振动实验装置：包括固定弦的支架、弦桥、调音螺钉等。
2.弦：选择不同材质和粗细的弦，如钢琴弦、尼龙弦等。
3.弹力计：用于测量弦的张力。
4.定滑轮：用于调节弦的长度。
5.质量块和托盘：用于改变弦的质量。
三、实验步骤
1.将弦固定在支架上，调整弦的张力，确保弦的初始状态稳定。
2.使用弹力计测量弦的张力，并记录下来。
3.调整滑轮位置，改变弦的长度，保持张力不变，测量不同长度下的弦的频率。
4.使用质量块增加弦的质量，并记录下来。
5.通过调节弦的张力、长度和质量，观察弦振动的现象，并记录下实验数据。
四、实验数据
实验条件，弦长度（cm），张力（N），频率（Hz）
-------，-------------，-----------，----------
条件1，50，2.5，100
条件2，40，2.5，125
条件3，50，3.0，120
条件4，60，2.5，80
五、实验结果分析
1.弦长度与频率的关系：
根据实验数据可知，在张力不变的情况下，弦的长度与频率成反比关系。当弦的长度增加时，频率减小；反之，当弦的长度减小时，频率增大。这与弦的固有特性有关，长弦的固有频率较低，而短弦的固有频率较高。2.张力与频率的关系：
根据实验数据可知，当弦的长度不变时，张力的增加会使频率增加。
这是由于张力增大会加大弦的劲度系数，从而使固有频率增大。
3.弦质量与频率的关系：
大学物理《弦振动》实验报告文档
⼤学物理《弦振动》实验报告⽂档
2020
⼤学物理《弦振动》实验报告⽂
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⼤学物理《弦振动》实验报告⽂档
前⾔语料：温馨提醒，报告⼀般是指适⽤于下级向上级机关汇报⼯作，反映情况，答复上级机关的询问。按性质的不同，报告可划分为：综合报告和专题报告；按⾏⽂的直接⽬的不同，可将报告划分为：呈报性报告和呈转性报告。体会指的是接触⼀件事、⼀篇⽂章、或者其他什么东西之后，对你接触的事物产⽣的⼀些内⼼的想法和⾃⼰的理解
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（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：
=
ρ
1
-------------------------------------------------------①
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：
v=λγ--------------------------------------------------------②
弦振动实验报告
弦振动的研究
一、实验目的
1、观察固定均匀弦振动共振干涉形成驻波时的波形，加深驻波的认识。
2、了解固定弦振动固有频率与弦线的线密ρ、弦长L 和弦的张力Τ的关系，并进行测量。
三、射波,谐波.示。波，沿X 轴负方向传播的波为反射波，取它们振动位相始终相同的点作坐标原点 “O ”，且在X ＝0处，振动质点向上达最大位移时开始计时，则它们的波动方程
分别为：
Y1＝Acos2 (ft－x/ )
Y2＝Acos［2 (ft＋x/λ）+ ］
式中A为简谐波的振幅，f为频率, 为波长，X为弦线上质点的坐标位置.两波叠加后的合成波为驻波，其方程为：
Y1＋Y2＝2Acos[2 （x/ )+ /2]Acos2 ft ①
由此可见，入射波与反射波合成后，弦上各点都在以同一频率作简谐振动，它们的振幅为｜2A cos[2 （x/ ）+ /2] ｜，与时间无关t，只与质点的位置x有关.
由于波节处振幅为零,即：｜cos[2 （x/ )+ /2］|＝0
2 （x/ )+ /2＝(2k+1） / 2 ( k=0。2. 3。… )
可得波节的位置为:
x＝k /2 ②
而相邻两波节之间的距离为:
x k＋1－x k ＝(k＋1） /2－k / 2＝ / 2 ③
又因为波腹处的质点振幅为最大，即｜cos[2 (x/ ）+ /2］｜=1
2 （x/ )+ /2 ＝k （k=0. 1。2。3. ）
可得波腹的位置为：
x＝（2k—1) /4 ④这样相邻的波腹间的距离也是半个波长。因此，在驻波实验中,只要测得相邻两波节或相邻两波腹间的距离，就能确定该波的波长.
弦振动实验的报告 .doc
弦振动实验的报告 .doc
一、实验目的
实验目的是研究弦振动的基本理论，使学生掌握弦振动的基本特性，了解影响弦振动
的因素，并用不同的数值方法求解及研究其变化规律。
二、试验原理
弦振动实验中使用的是悬弦，由紧弦力量拉直悬弦，悬弦上挂有重物，使它自由振动，观测振幅的变化。利用位移传感器测量悬弦的位移。在悬弦振动期间，重物所受力从张力
变为拉力，使悬弦出现抖动（即振动）。悬弦周期性地振动，可以连续地观察振幅变化，
对任意一个周期内，仍保持恒定的振动幅度和频率，而且各个周期中的振幅相同。
三、试验步骤
1. 根据实验要求，准备好悬弦，挂上砝码（可以拧到比较大的重量），使悬弦被拉
得比较均匀。
2. 调节紧弦力，使振动的振幅达到最大的值，在此。
3. 悬弦的振动模式保持稳定，将位移传感器放置在悬弦上，开始测量振动的位移。
4. 同时，用实验仪表记录振动的幅值及时间。
5. 反复进行上述步骤，得到振动模式的变化趋势。
四、试验结果
从实验结果中可以清楚地看到，不同紧弦力对悬弦振动的影响，即随着紧弦力的增大，悬弦上挂的重物振动的振幅也会增大。在紧弦力固定的情况下，振动的振幅保持不变，这
表明了悬弦的振动的周期性的特性。
五、实验结论
2. 实验中，悬弦的振动呈现出较强的周期性，这也是悬弦振动特有的特性，表明悬
弦振动有一定的定律性，可以研究和利用。
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大学物理《弦振动》实验报告（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。论和实验证明，波在弦上传播的速度可由下式表示：
ρ
1
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：
v= λ γ
-- ②
将②代入①中得
γ
=λ1
-- ③ρ 1
又有L=n* λ/2或λ =2*L/n 代入③得γ
n=2L
--- ④ρ 1
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γn 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): p1 =
40.38 (39.97, 40.79) p2 = -3.58 (-4.953, -2.207)
Goodness of fit:SSE: 0.508R-square: 1
Adjusted R-square: 1RMSE: 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
1. 平均数x1= 6
2.20xx 2. 标准差σ x=308.2850 最小二乘法
拟合结果：Linear model Poly1:f(x) =
p1*x + p2
Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 =0.4902 (0.4467, 0.5336) p2 = 1.574 (1.553, 1.595) Goodness of fit:SSE: 0.0001705R-square: 0.9977
Adjusted R-square: 0.9969RMSE: 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lg γ是线性关系。
六. 结论
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))); % 标准差figure
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);% 拟合直线
%二
%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 7
2.5 1.86 5 0.70 82.7