弦线上驻波实验实验报告及数据处理
弦线上的驻波实验
实验一 弦线上的驻波实验
在自然现象中，振动现象广泛地存在着，振动在媒质中传播就形成波，波的传播有两种形式：纵波和横波。驻波是一种波的干涉，比如乐器中的管、弦、膜、板的共振干涉都是驻波振动。
一、 实验目的
1. 观察在弦线上形成的驻波；
2. 频率不变时，验证横波的波长与弦线中张力的关系；
3. 张力不变时，验证横波的波长与波源振动频率的关系。
二、 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： 2222y T y t x μ∂∂=∂∂ (1)
式中x 为波在传播方向（与弦线平行）的位置坐标，为振动位移。将（1）式与典型的波动方程：
22222
y y V t x ∂∂=∂∂ 相比较，即可得到波的传播速度：
V =若波源的振动频率为f ，横波波长为λ，由于V f λ=，故波长与张力及线密度之间的关系为：
λ= (2)
为了用实验证明公式（2）成立，将该式两边取对数，得
11log log log log 22
T f λμ=-- 若固定频率f 及线密度μ，而改变张力T ，并测出各相应波长λ，作log log T λ-图，若得一直线，计算其斜率值（如为1/2），则证明了12
T λ∝的关系成立。同理，固定线密度μ及张力T ，改变振动频率f ，测出各相应波长λ，作 log log f λ-图，如得一斜率为-1的直线就验证了1f λ-∝的关系。 三、 实验仪器
可调频率的数显机械振动源、平台、固定滑轮、可调滑轮、砝码盘、米尺、弦线、砝码、分析天平等。
图1 仪器结构图
1、机械振动源；
驻波实验报告
驻波实验报告
The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
实验目的：
1、观察弦振动及驻波的形成；
3、在振动源频率不变时，用实验确定驻波波长与张力的关系；
4、在弦线张力不变时，用实验确定驻波波长与振动频率的关系；
4、定量测定某一恒定波源的振动频率；
5、学习对数作图法。
实验仪器：
弦线上驻波实验仪（FD-FEW-II型）包括：可调频率的数显机械振动源、平台、固定滑轮、可动刀口、可动卡口、米尺、弦线、砝码等；分析天平，米尺。
实验原理：
如果有两列波满足：振幅相等、振动方向相同、频率相同、有固定相位差的条件，当它们相向传播时，两列波便产生干涉。一些相隔半波长的点，振动减弱最大，振幅为零，称为波节。两相邻波节的中间一点振幅最大，称为波腹。其它各点的振幅各不相同，但振动步调却完全一致，所以波动就显得没有传播，这种波叫做驻波。驻波相邻波节间的距离等于波长λ的一半。
如果把弦线一端固定在振动簧片上，并将弦线张紧，簧片振动时带动弦线由左向右振动，形成沿弦线传播的横波。若此波前进过程中遇到阻碍，便会反射回来，当弦线两固定端间距为半波长整数倍时，反射波与前进波便形成稳定的驻波。波长λ、频率f和波速V满足关系：V = fλ (1)
又因在张紧的弦线上，波的传播速度V与弦线张力T及弦的线密度μ有如下关系：
(2)
比较(1)、(2)式得：(3)
为了用实验证明公式(3)成立，将该式两边取自然对数，得：
(4)
若固定频率f及线密度μ，而改变张力T，并测出各相应波长λ ，作ln T -lnλ图，若直线的斜率值近似为，则证明了的关系成立。同理，固定线密度μ及张力T，改变振动频率f，测出各相应波长λ，作ln f - lnλ图，如得一斜率为的直线就验证了。
弦振动和驻波实验
弦振动和驻波实验
【实验目的】
1、观察固定均匀弦振动传播时形成的驻波波形；
2、测量均匀弦线上横波的传播速度及均匀弦线的线密度。 【实验器材】
XZDY-B 型固定均匀弦振动仪、磁铁、钩码、滑轮、电子天平等。 【实验原理】
驻波是一种波的叠加现象，它广泛存在于各种振动现象中。本实验通过通有交流电的铜导线在磁场中的振动，观察弦振动驻波的形成，验证横波的波长与弦线中的张力平方根成正比，与线密度的平方根成反比，并利用弦线上产生的驻波，测出驻波的波长。
横波沿弦线传播时，在维持弦线张力不变的情况下，横波的传播速度v 与张力T 及弦线的线密度ρ（即单位长
度的质量）之间的关系为：T
v ρ
=
(1)。设弦线的振动频率为f ，横波在弦线上传播的波长为λ，则根据v f λ=，
有1T
f
λρ
=
（2）。根据式（2）可知，若弦线的振动频率f 和线密度ρ一定，则波长λ与张力T 的平方根成正比。
如图所示，弦线的一端通过劈尖A ，另一端跨过劈尖B 后通过滑轮挂钩码，当铜导线振动时，振动频率为交流电的频率。随着振动产生向右传播的横波，此波由A 点传到B 点时发生反射。由于前进波和反射波的振幅相同、频率相同、振动方向相同，但传播方向相反，所以可互相干涉形成驻波。在驻波中，弦上各点的振幅出现周期性的变化，有些点振幅最大，称为波腹；有些点振幅为零，称为波节。
两相邻波腹（或波节）之间的距离等于形成驻波的相干波波长的一半。当弦的长度L （A 、B 两劈尖之间的距离）恰为半波长（
2
λ
）的整数倍时产生共振。此时驻波的振幅最大且稳定，因此均匀弦振动产生驻波的条件为：(1,2,3......)2
弦线上的驻波实验报告
弦线上的驻波实验报告
实验目的：
本实验旨在通过弦线上的驻波实验，探究驻波现象的形成原理、规律及其对弦线振动的影响，并验证速度与频率间的关系。
实验原理：
当一条细弦被两端固定在同一平面上并被同时激发振动时，产
生的波将在弦线中心线形成驻波现象。驻波是指一种波介质内相
互干涉而组成的新波型，其节点为波动振幅为零的位置，而能量
密集的地方则称为“腹部”。
在本实验中，采用电机定频源提供频率固定的正弦波，通过弦
线与尺子固定杆相连，将激发振动的弦线的一端固定在定频源的
振荡器，另一端则通过弹簧卡子连接负载挂钩。
实验步骤：
1. 将弦线端点固定在振荡器上。
2. 将弦线另一端通过弹簧卡子连接负载挂钩，并将这一侧的弹簧略作松弛。
3. 调整负载挂钩的位置，使弦线尽量处于水平状态，且不接触实验台面或其他辅助器材。
4. 将电机定频源开启，并设置适当的频率和振幅。
5. 小心调整弦线的张力使其产生不同的谐波现象，用尺子测量不同谐波的长度，并记录频率和波长数据。
6. 重复以上步骤，记录不同频率的波长数据。
实验结果与分析：
根据数据统计结果，可以得出以下结论：
1. 弦线上的驻波现象存在多种谐波。除基波外，第一个、第二个、第三个谐波的频率和波长分别为基频的2倍、3倍、4倍。
2. 驻波的波长与频率成反比例关系，即波长越短频率越高，波
长越长频率越低。
3. 改变弦线长度对于谐波的产生和振动特征会产生影响，当弦
线长度为一定值时，谐波现象最明显且出现密集的腹部。
结论:
弦线上驻波的实验过程非常简单，但却蕴含着丰富的物理原理。通过本实验，我们可以更好地掌握驻波现象的形成规律和相互关系，并得到了直观的实验数据验证。
大学物理实验
弦线上波的传播规律
实验介绍：
波动的研究几乎出现在物理学的每一领域中。如果在空间某处发生的扰动，以一定的速度由近及远向四处传播，则这种传播着的扰动称为波。机械扰动在介质内的传播形成机械波，电磁扰动在真空或介质内的传播形成电磁波。不同性质的扰动的传播机制虽然不相同，但由此形成的波却具有共同的规律性。本试验利用弦线上驻波实验仪，通过弦线上驻波的观察与测量，研究弦线上横波的传播规律。
各种乐器，包括弦乐器、管乐器和打击乐器等，都是由于产生驻波而发声的。为得到最强的驻波，弦或管内空气柱的长度必须等于半波长的整数倍。
实验目的：
1、观察弦振动及驻波的形成；
2、在振动源频率不变时，用实验确定驻波波长与张力的关系；
3、在弦线张力不变时，用实验确定驻波波长与振动频率的关系；
4、定量测定某一恒定波源的振动频率；
5、学习用对数作图法处理数据。
实验仪器：
弦线上驻波实验仪（FD-FEW-II型）及其附件，包括：可调频率的数显机械振动源、平台、固定滑轮、可动刀口、可动卡口、米尺、弦线、砝码等；分析天平，卷尺。
图1 弦线上驻波实验仪示意图
1、可调频率数显机械振动源；
2、振动簧片；
3、金属丝弦线；
4、可动刀口支架；
5、可动卡口支架；
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
实验原理：
1、弦线上横波传播规律
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：
2222
y T y
t x
μ∂∂=∂∂ ⑴ 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
弦线上的驻波实验实验报告
弦线上的驻波实验实验报告
弦线上的驻波实验：目的与意义
弦线上的驻波实验是一种特殊的物理实验，旨在让学生们了解驻波现象。驻波是指一种波在传播过程中，由于遇到了阻碍物体的振动，使得波被反射回来的现象。在这个实验中，学生们将通过对弦线的拉力与振动，观察到驻波现象及其表现形式。
实验过程：
实验中，我们选取了一根粗细均匀的单丝线，并在其一端固定了一个小挂钟。随着单丝线的振动，我们逐渐对它施加张力，使其与弦线之间的距离不断变化。在实验过程中，我们发现当单丝线越接近中性位置，张力对其产生的影响越大。
现象观察：
随着张力的逐渐增加，单丝线上的波节越来越短，而波峰变得越来越长。当张力达到一定程度时，单丝线上的波节和波峰相互叠加，形成明显的驻波现象。此时，我们可以清楚地看到到波的振幅逐渐增大，而周期却逐渐减小。
结论分析：
弦线上的驻波实验，让我们深入了解了驻波现象及其产生的影响。通过这一实验，我们可以更好地理解弦线上的波动，并认识到驻波现象在实际应用中的重要性。例如，在声学领域，驻波现象被广泛应用于声卡、话筒等设备中，以保证信号的稳定传输。
总之，弦线上的驻波实验是一种非常有意义的物理实验，它不仅可以帮助我们更好地理解弦线上的波动，还可以激发我们对物理学的兴趣。
驻波实验实验报告
驻波实验是一种重要的物理实验，可以用来研究波动现象。本实验通过使用声波和弦波发生器，探究了驻波现象的基本特性，实现了驻波的形成和测量，下面是实验报告：
一、实验目的
1.学习驻波的基本概念和形成条件；
2.掌握测量驻波的基本方法和技巧；
3.探究驻波的基本特性，如波长、频率、节点、腹点等。
二、实验仪器
1.弦波发生器；
2.频率计；
3.示波器；
4.弦线；
5.卡尺。
三、实验原理
1.驻波的概念：
当两个同频率、同振幅、相向而行的波在一定范围内相遇时，它们的叠加会形成一种特殊的波动现象，叫做驻波。在驻波中，波节和波腹分布在一定位置上，形成了波形稳定的区域。
2.驻波的形成条件：
（1）两波频率相同；
（2）两波振幅相等；
（3）两波相向而行；
（4）两波的波长相等。
3.驻波的测量方法：
（1）确定两端的固定点，使弦线保持稳定；
（2）调整弦波发生器的频率，使其与弦线固有频率相等；
（3）在弦线上找到波节和波腹，测量它们的距离和波长；
（4）计算出频率和速度。
四、实验步骤
1.将弦线固定在两端，保持其稳定；
2.调整弦波发生器的频率，使其与弦线固有频率相等；
3.调节示波器的扫描频率，观察弦线震动的波形；
4.在弦线上找到波节和波腹，用卡尺测量它们的距离，并计算波长；
5.重复上述步骤，测量不同频率下的波长和频率；
6.根据波长和频率计算出波速。
五、实验结果和分析
1.测得的数据如下：
频率（Hz）波长（m）波速（m/s）
2000.80160
4000.40160
6000.27162
8000.20160
10000.16160
2.分析数据可知，波速基本保持不变，为160m/s左右，符合理论值。
实验报告样本-弦线上驻波
实验报告样本- 弦线上驻波
实验题目:横波在弦线上的传播规律
一、实验目的
1.观察弦线上形成的驻波，用实验验证在频率一定时，驻波波长与张力的关系;
2.在张力不变时，验证驻波波长与振动频率的关系;
3.学习对数作图或最小二乘法进行数据处理;
二、实验仪器
可调频率的数显机械振动源、平台、固定滑轮、可调滑轮、砝码盘、米尺、弦线、砝码、电子秤等
三、实验原理
在一根拉紧的弦线上，沿弦线传播的横波满足运动方程:
22,,yTy (1) ,22,,tx,
22,,yyT2将该式与典型的波动方程比较，可得波的传播速度:，其中T为
张,v,v22,,tx,力，线密度. 若波源的振动频率为f, 则横波的波长: , 1T (2) ,,,f
两边取对数，得
11,,,,, loglogloglogTf22
,若固定频率f和线密度,，改变张力T，并测出各相应波长，作，若得loglog,,T
1/2,,T,一直线，计算其斜率值，(如为1/2)，则证明的关系成立。同理，固定
线密度和
,张力T，改变振动频率f，测出相应波长，作，如得一斜率为-1的直线就验loglog,,f
,1证了。 ,,f
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。弦线上出现的静止点，称为波节，相邻两波节的距离
,为半个波长。若观察到在长为L的弦上有n个驻波，则波长=2L/n。
四、实验内容与步骤
1. 验证频率一定时，横波波长与弦线上张力的关系
选定一个波源振动频率并记录，改变砝码盘上所挂砝码的个数以改变张力(5次)。每改变一次张力，均要移动可动滑轮的位置，使弦线上出现稳定且幅度比较大的驻波。记录频率值，两支架间的距离L, L上所形成的半波数的个数n，以及砝码与砝码盘的总质量。
驻波实验报告
实验目的：
1、观察弦振动及驻波的形成；
3、在振动源频率不变时，用实验确定驻波波长与张力的关系；
4、在弦线张力不变时，用实验确定驻波波长与振动频率的关系；
4、定量测定某一恒定波源的振动频率；
5、学习对数作图法。
实验仪器：
弦线上驻波实验仪（FD-FEW-II型）包括：可调频率的数显机械振动源、平台、固定滑轮、可动刀口、可动卡口、米尺、弦线、砝码等；分析天平，米尺。
实验原理：
如果有两列波满足：振幅相等、振动方向相同、频率相同、有固定相位差的条件，当它们相向传播时，两列波便产生干涉。一些相隔半波长的点，振动减弱最大，振幅为零，称为波节。两相邻波节的中间一点振幅最大，称为波腹。其它各点的振幅各不相同，但振动步调却完全一致，所以波动就显得没有传播，这种波叫做驻波。驻波相邻波节间的距离等于波长λ的一半。
如果把弦线一端固定在振动簧片上，并将弦线张紧，簧片振动时带动弦线由左向右振动，形成沿弦线传播的横波。若此波前进过程中遇到阻碍，便会反射回来，当弦线两固定端间距为半波长整数倍时，反射波与前进波便形成稳定的驻波。波长λ、频率f和波速V满足关系：V = fλ (1)
又因在张紧的弦线上，波的传播速度V与弦线张力T及弦的线密度μ有如下关系：(2)
比较(1)、(2)式得：(3)
为了用实验证明公式(3)成立，将该式两边取自然对数，得：
(4)
若固定频率f及线密度μ，而改变张力T，并测出各相应波长λ ，作ln T -lnλ图，若直线的斜率值近似为，则证明了的关系成立。同理，固定线密度μ及张力T，改变振动频率f，测出各相应波长λ，作ln f - lnλ图，如得一斜率为的直线就验证了。
实验报告样本-弦线上驻波
实验题目：横波在弦线上的传播规律
一、实验目的
1.观察弦线上形成的驻波，用实验验证在频率一定时，驻波波长与张力的关系；
2.在张力不变时，验证驻波波长与振动频率的关系；
3.学习对数作图或最小二乘法进行数据处理；
二、实验仪器
可调频率的数显机械振动源、平台、固定滑轮、可调滑轮、砝码盘、米尺、弦线、砝码、
电子秤等
三、实验原理
在一根拉紧的弦线上，沿弦线传播的横波满足运动方程：
2222y T y t x
μ∂∂=∂∂ （1）
将该式与典型的波动方程22222y y v t x ∂∂=∂∂比较，可得波的传播速度：v =，其中T 为张力，μ线密度. 若波源的振动频率为f , 则横波的波长：
λ=
（2）
两边取对数，得 11log log log log 22
T f λμ=-- 若固定频率f 和线密度μ，改变张力T ，并测出各相应波长λ，作log log T λ-，若得
一直线，计算其斜率值，（如为1/2），则证明1/2T λ∝的关系成立。同理，固定线密度μ和
张力T ，改变振动频率f ，测出相应波长λ，作log log f λ-，如得一斜率为-1的直线就验
证了1f λ-∝。
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。弦线上出现的静止点，称为波节，相邻两波节的距离
为半个波长。若观察到在长为L 的弦上有n 个驻波，则波长λ=2L/n 。
四、实验内容与步骤
1. 验证频率一定时，横波波长与弦线上张力的关系
选定一个波源振动频率并记录，改变砝码盘上所挂砝码的个数以改变张力（5次）。每改
弦线上驻波实验实验报告及数据处理
弦线上驻波实验实验报告及数据处理
目的
本次实验的目的主要是熟悉双素子弦线，了解双素子弦线的低通特性，并使用带通滤波器对双素子弦线进行实验研究。
实验原理
双素子弦线是两个有限长的热电偶连接而成的一种测量电阻的装置。它的电阻值由其物理截面积和电阻精度等参数来决定，双素子弦线具有均匀电阻特性，可以以厘米为单位测量电阻，多数情况下是安装在弦线上，模拟地衔接节点的交叉处形成的结构，这种结构可以实现低通滤波作用，且频率响应曲线比较平缓。
实验方法
首先，使用万用表测量双素子弦线的电阻。其次，安装双素子弦线于弦上，使用万用表测量双素子弦线在弦上的电阻与直接测量的电阻之比，由该比值测量弦线上驻波振荡电路的增益带宽特性，并将采集到的实验数据处理，得出频率响应曲线。最后，根据实验数据和频率响应曲线作结论。
实验结果
测量结果显示，双素子弦线的电阻大致是478欧姆，在弦上的电阻与直接测量的电阻的比值由0.5~1.5不等，数据处理结果表明，在低频下，双素子弦线于弦上的电阻大约是660欧姆，在中频下则为478欧姆，而在高频下则趋近于0欧姆，从频率响应曲线来看，双素子弦线具有良好的低通特性。
结论
根据实验结果，可以得出结论：双素子弦线具有良好的低通特性，并且可以实现低通滤波器的功能。
弦线上的驻波实验
实验一弦线上的驻波实验之马矢奏春创作
在自然现象中, 振动现象广泛地存在着, 振动在媒质中传布就形成波, 波的传布有两种形式：纵波和横波.驻波是一种波的干涉, 比如乐器中的管、弦、膜、板的共振干涉都是驻波振动.
一、实验目的
1.观察在弦线上形成的驻波；
2.频率不变时, 验证横波的波长与弦线中张力的关系；
3.张力不变时, 验证横波的波长与波源振动频率的关系.
二、实验原理
在一根拉紧的弦线上,
则沿弦线
传布的横波应满足下述运动方程：
, 为振动位移.
将（1）式与典范的摆荡方程：
相比力, 即可获得波的传布速度：
故波长与张
力及线密度之间的关系为：
为了用实验证明公式（2）成立, 将该式两边取对数, 得
, 若得一直线, 计算其斜率值（如为1/2）, 则证明
.同理, 改变振动频率
, 如得一斜率为-1的直线就
. 三、 实验仪器
可调频率的数显机械振动源、平台、固定滑轮、可调滑轮、砝码盘、米尺、弦线、砝码、分析天平等.
图1 仪器结构图
1、机械振动源；
2、振动簧片；
3、弦线；
4、可动刀
口支架；5、可动滑轮支架；
6、标尺；
7、固定滑轮；
8、砝码与砝码盘；
9、变压
器.
1. 实验装置如图1所示, 金属弦线的一端系在能作水平方向振动的可调频率数显机械振动源的振簧片上, 频率变动范围从0~200Hz 连续可调, 频率最小变动量为0.01Hz, 弦线一端通过滑轮悬挂一砝码盘；在振动装置（振动簧片）的附近有可动刀口,
在实验装置上还有一个可沿弦线方向左右移动并撑住弦线的动滑轮.这两个滑轮固定在实验平台上, 其发生的摩擦力很小, 可以忽略不计.张
驻波实验报告
驻波实验报告
篇一：驻波实验报告
实验目的：
1、观察弦振动及驻波的形成；
3、在振动源频率不变时，用实验确定驻波波长与张力的关系；
4、在弦线张力不变时，用实验确定驻波波长与振动频率的关系；
4、定量测定某一恒定波源的振动频率；
5、学习对数作图法。实验仪器：
弦线上驻波实验仪（FD-FEW-II型）包括：可调频率的数显机械振动源、平台、固定滑轮、可动刀口、可动卡口、米尺、弦线、砝码等；分析天平，米尺。实验原理：
如果有两列波满足：振幅相等、振动方向相同、频率相同、有固定相位差的条件，当它们相向传播时，两列波便产生干涉。一些相隔半波长的点，振动减弱最大，振幅为零，称为波节。两相邻波节的中间一点振幅最大，称为波腹。其它各点的振幅各不相同，但振动步调却完全一致，所以波动就显得没有传播，这种波叫做驻波。驻波相邻波节间的距离等于波长λ的一半。
如果把弦线一端固定在振动簧片上，并将弦线张紧，簧片振动时带动弦线由左向右振动，形成沿弦线传播的横波。若此波前进过程中遇到阻碍，便会反射回来，当弦线两固定端间距为半波长整数倍时，反射波与前进波便形成稳定的驻波。波长λ、频率 f
和波速V满足关系：V = f λ(1)
又因在张紧的弦线上，波的传播速度V 与弦线张力T及弦的线密度μ有如下关系：(2)
比较(1)、(2)式得：(3) 为了用实验证明公式(3)成立，将该式两边取自然对数，得：
(4)
若固定频率f 及线密度μ，而改变张力T，并测出各相应波长λ，作lnT -lnλ图，若直线的斜率值近似为，则证明了的关系成立。同理，固定线密度μ及张力T，改变振动频率f，测出各相应波长λ，作ln f - lnλ图，如得一斜率为的直线就验证了。将公式(3)变形，可得：(5) 实验中测出λ、T、μ的值，利用公式（5）可以定量计算出 f 的值。实验时，测得多个(n个)半波长的距离l，可求得波长λ为：(6)
弦线上的驻波实验
弦线上的驻波实验
弦线上的驻波实验是一种基本的物理实验，旨在研究弦线中产生的驻波现象。驻波是
指在一定边界条件下，由两个同频率、同振幅的波相遇而产生的几乎不移动的波。弦线上
的驻波实验通过在一条拉紧的弦线上固定一端，另一端通过机械振荡器产生振动，观察弦
线产生的驻波现象，并通过实验数据计算弦线的基频和波长等物理量。
一、实验原理
实验中使用的弦线是一种能承受瞬时大强度冲击的、具有高弹性和高强度的材料。实
验中先将弦线固定在实验平台上，并通过一台机械振荡器将一定频率的振动传递到弦线上。由于弦线同一端被固定，另一端产生的振动波将反射回来，在传播的过程中与产生振动的
波相遇，在一定的条件下产生驻波现象。
驻波的产生需要满足一些特定的条件。其中一个重要的条件是产生波的两端固定，这
样产生的波会反射回来，与另一组波相遇，从而形成驻波。由此，实验需要满足弦线的一
端固定，另一端振动的条件。
另一个重要的条件是两组波的频率与振幅相同，如果频率或振幅不同，则波将不会相遇，并不会产生驻波。在实验中，可以通过改变弦线的长度或振动机械振荡器的频率，来
控制产生驻波的条件。
二、实验器材
1.弦线：使用高强度、高弹性的弦线，在实验平台上固定弦线的一端。
2.机械振荡器：通过发射一定频率的振动波传递到弦线上，产生驻波。
3.频率计：用于测量机械振荡器发射出的振动波的频率。
5.示波器：用于观察产生的驻波现象，并测量弦线的波长。
三、实验步骤
3.将机械振荡器的另一端与弦线相连，并调整振幅的大小。
4.观察弦线上的波动情况，利用振动传感器测量弦线上的振动波的频率和振幅。
大物实验报告 弦振动与驻波实验
物理实验报告哈工大物理实验中心班号33006学号1190501917姓名刘福田教师签字
实验日期2020.4.19预习成绩学生自评分总成绩
(注：为方便登记实验成绩，班号填写后5位，请大家合作。）
实验(三)弦振动和驻波实验
一．实验目的
1、在弦线张力不变时，用实验确定驻波波长与振动频率的关系；
2、在振动源频率不变时，用实验确定驻波波长与张力的关系；
3、观察弦振动及驻波的形成。
二．实验原理
在一根拉紧的弦线上，张力为T，线密度为μ，则沿弦线传播的横波应满足运动方程
其中x：波在传播方向（与弦线平行）的位置坐标；
y：振动位移；
而典型的波动方程为
通过比较（1）、（2），可得到波的传播速度；
若波源的振动频率为f，横波波长为λ，则横波沿
弦线传播的速度可表示为
波长与张力及线密度之间的关系可表示为
两边取对数，得到公式
波长的测量：驻波方法
图像如图所示
三．实验主要步骤或操作要点
1、在弦线张力不变时，用实验确定驻波波长与振动频率的关系；
①将弦线一端固定在鞋盒侧面，线跨过鞋盒沿，另一端下垂并悬挂一水瓶。实验装置如图3-1
图3-1
②在保持张力不变的情况下，移动筷子位置，使半波长λ/2分别为10、15、20、
25、30c m。
③用牙签波动弦线发出声音，利用P h y p h o x分别测出线的振动频率f
2、在振动源频率不变时，用实验确定驻波波长与张力的关系
①固定A B之间的距离并测量
②利用小量杯等量地增加水瓶中水的体积，即等量地改变弦线的张力T
③波动弦线，用软件p h y p h o x测量不同张力下弦线的振动频率f
弦线上的驻波
实验四 弦线上的驻波
【实验目的】
1.了解弦线上驻波的形成，观察弦线上的驻波现象。
2.研究弦线振动时的振动频率与振幅变化对形成驻波的影响，研究波长与张力的关系；
3.在弦线张力不变时，研究弦线振动时驻波波长与振动频率的关系。
4.改变弦线张力后，研究弦线振动时驻波波长与振动频率的关系。
【实验仪器】
PD-SWE-II 弦线上驻波实验仪。包括可调频率的数显机械振动源、滑轮、砝码盘、米尺、弦线、砝码等。见图1
图1 仪器结构图
1.可调频率数显机械振动源
2.振簧片
3.弦线
4.可动刀口支架
5.可动滑轮支架
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
【实验原理】
在一根拉紧的弦线上，沿弦线传播的横波应满足方程：
2222y T y t x
ρ∂∂=∂∂ (1) 式中T 为张力，ρ为线密度，x
为弦上质元在波传播方向（与弦线平行）的位置坐标，y 为
其振动位移。将(1)式与典型的波动方程 22222
y y u t x ∂∂=∂∂ 相比较，即可得到波速为
: u = (2)
若波源的振动频率为ν，横波波长为λ，由于u νλ=，故波长与张力及线密度之间的关系为：
λ=
为了用实验证明公式(3)成立，将该式两边取对数，得：
11log log log log 22
T λρν=-- (4) 若固定频率ν及线密度ρ，而改变张力T ，并测出各相应波长λ，作log λ～ log T 图，若得一直线，计算其斜率值，如果为2
1，则证明了λ∝21T 的关系成立。同理，固定线密度ρ及张力T ，改变振动频率ν，测出各相应波长λ，作log λ～ log ν图，如得到斜率为