弦上驻波实验

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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 xμ∂∂=∂∂ （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 22T 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。

计算出波长（利用公式λ=2L/n ），张力（砝码与砝码盘所受的重力），作log λ- logT 图，计算其斜率，并于理论值比较。

2. 验证张力一定时，横波波长与波源频率的关系给砝码盘挂上一定数量砝码（一般三个）并记录，以保持张力一定。

弦驻波实验

弦驻波实验一、实验目得1、观测在弦线上形成得驻波,并用实验确定弦振动时,驻波波长与张力得关系,驻波波长与振动频率得关系,以及驻波波长与弦线密度得关系。

２、掌握驻波原理测量横波波长得方法。

二、实验内容1、观察在弦上形成得驻波，并用实验确定弦线振动时驻波波长与张力得关系；２、在弦线张力不变时，用实验确定弦线振动时驻波波长与振动频率得关系;3、学习对数作图或最小二乘法进行数据处理。

三、实验原理在一根拉紧得弦线上,其中张力为，线密度为，则沿弦线传播得横波应满足下述运动方程:（1）式中x为波在传播方向(与弦线平行）得位置坐标，为振动位移.将（１)式与典型得波动方程相比较,即可得到波得传播速度：若波源得振动频率为，横波波长为，由于,故波长与张力及线密度之间得关系为:（2)为了用实验证明公式（２)成立,将该式两边取对数,得：若固定频率及线密度,而改变张力，并测出各相应波长,作ｌｏg—ｌog图,若得一直线，计算其斜率值（如为），则证明了∝得关系成立.同理,固定线密度μ及张力,改变振动频率，测出各相应波长，作loｇ-ｌog图,如得一斜率为—1得直线就验证了∝—1。

弦线上得波长可利用驻波原理测量。

当两个振幅与频率相同得相干波在同一直线上相向传播时,其所叠加而成得波称为驻波,一维驻波就是波干涉中得一种特殊情形。

在弦线上出现许多静止点，称为驻波得波节.相邻两波节间得距离为半个波长。

见图2。

图2四、实验仪器图3 仪器结构图1、机械振动器；２、振动簧片；3、弦线;4、可动刀口支架;5、标尺６、固定滑轮；7、砝码;8、实验平台实验装置如图3所示,弦线得一端系在能作水平方向振动得可调频率数显机械振动源得振簧片上;在振动装置(振动簧片中间得小孔）弦线一端通过定滑轮悬挂砝码；,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得可动刀口支架。

可动刀口支架与滑轮固定在实验平台上,其产生得摩擦力很小,可以忽略不计。

若弦线下端所悬挂得砝码(包含砝码盘)得质量为，张力.当波源振动时，即在弦线上形成向右传播得横波;当波传播到可动刀口支架与弦线相切点时，由于弦线在该点受到可动刀口支架阻挡而不能振动，当振动端簧片与可动刀口支架得弦线切点得长度等于半波长得整数倍时,即可得到振幅较大而稳定得驻波，振动簧片与弦线固定点为近似波节，弦线与动滑轮相切点为波节。

弦驻波实验报告

弦驻波实验报告弦驻波实验报告引言弦驻波实验是物理学中一项经典的实验，通过在一根绷紧的弦上制造驻波，我们可以观察到一系列有趣的现象。

本实验旨在通过实际操作和数据记录，深入了解弦驻波的特性和相关物理原理。

实验器材和方法实验中使用的器材包括一根细长的弦、一个固定弦的支架、一个振动源和一个频率计。

首先，我们将弦固定在支架上，并用振动源产生一定频率的波动。

然后，通过调整振动源的频率，使弦上形成驻波。

最后，使用频率计记录驻波的频率。

实验结果在实验中，我们观察到了弦驻波的几个基本特点。

首先，我们发现驻波的频率与振动源的频率相等。

这是因为当振动源的频率与弦的固有频率匹配时，驻波才能形成。

其次，我们发现驻波的振幅在不同位置上有所变化。

在弦的两端，振幅最大；而在弦的中间位置，振幅几乎为零。

这是因为在驻波形成时，弦两端是固定的节点，而中间位置是驻波的腹部。

此外，我们还观察到了驻波的波长与弦的长度有关。

当弦的长度增加时，驻波的波长也相应增加。

物理原理解释弦驻波实验的结果可以通过一些物理原理进行解释。

首先，弦的固有频率取决于弦的长度、材料和张力。

当振动源的频率与弦的固有频率匹配时，振动能够在弦上形成驻波。

其次，驻波的节点和腹部位置可以通过波动的相位差来解释。

在节点处，波动的相位差为整数倍的π，导致波动相互抵消，振幅几乎为零。

而在腹部位置，波动的相位差为奇数倍的π，导致波动相互叠加，振幅最大。

最后，驻波的波长与弦的长度成正比。

这是因为在驻波形成时，弦的两端是固定的节点，而波动的半波长正好对应弦的长度。

实验应用和意义弦驻波实验不仅仅是一项基础的物理实验，还有着广泛的应用和深远的意义。

首先，弦驻波实验可以帮助我们理解波动现象的本质和特性。

通过观察和分析驻波的形成和特点，我们可以更好地理解波动的传播和干涉规律。

其次，弦驻波实验还可以应用于乐器制作和声学研究。

例如，通过调整弦的长度和张力，我们可以改变乐器的音调和音质。

此外，弦驻波实验还可以应用于无线电和通信技术中，帮助我们理解电磁波的传播和调制原理。

实验3 弦线上的驻波实验

弦线上驻波实验【实验目的】1．观察在弦上形成的驻波，并用实验确定弦线振动时驻波波长与张力的关系； 2．在弦线张力不变时，用实验确定弦线振动时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。

【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：2222xyT 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22222xy V t y ∂∂=∂∂ 相比较，即可得到波的传播速度: μTV =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：μλTf1=(2)为了用实验证明公式(2)成立，将该式两边取对数，得：f T log log 21log 21log --=μλ 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 λ-log T 图，若得一直线，计算其斜率值（如为21），则证明了λ∝21T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 λ-log f 图，如得一斜率为-1的直线就验证了λ∝f -1。

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】图2 仪器结构图1．可调频率数显机械振动源；2. 振动簧片；3. 弦线；4和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. 实验桌实验装置如图2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，频率变化范围从0-200Hz 连续可调，频率最小变化量为0.01Hz ，弦线一端通过定滑轮○7悬挂一砝码盘○8；在振动装置(振动簧片)的附近有可动刀口○4，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可动刀口支架○5。

研究弦线上的驻波现象

实验五研究弦线上的驻波现象一、实验目的1.观察弦线上驻波的变化，了解并熟悉实验仪器的调整方法。

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。

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。

二、仪器和用具可调频率的数显机械振动源、弦线支撑平台、固定滑轮、可调滑轮、砝码盘、米尺、弦线、砝码、频闪灯、分析天平等。

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.实验桌三、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：2222x yT 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 22222x y V t y ∂∂=∂∂ 相比较，即可得到波的传播速度: μTV =若波源的振动频率为f ，横波波长为λ，由于λf V =，故波长与张力及线密度之间的关系为：μλTf1=(2)为了用实验证明公式(2)成立，将该式两边取对数，得：f T log log 21log 21log --=μλ 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 λ-log T 图，若得一直线，计算其斜率值（如为21），则证明了λ∝21T 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 λ-log f 图，如得到斜率为-1的直线则验证了λ∝f -1。

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。

弦上的驻波实验总结

弦上的驻波实验总结概述驻波实验是物理实验中常用的实验之一，通过在弦上制造驻波现象来研究波动性质。

本文将对弦上的驻波实验进行总结，包括实验的原理、实验装置和实验步骤。

同时，还将介绍实验中的注意事项和实验结果的分析。

实验原理弦上的驻波实验基于波动的原理，弦上的波动可以分为行波和驻波两种形式。

行波是指波动沿着弦传播，而驻波是指波动存在固定位置上的节点和腹部。

驻波的产生需要两个波源，它们之间的波长和频率必须相同，相位差为整数倍。

当两个波源在弦的一端固定，另一端自由时，通过调节波源频率和振幅，可以产生稳定的驻波现象。

实验装置•弦：选用细长、柔软的绳子或者线带作为弦，保证它具有一定的张力和弹性。

•波源：在弦的一端固定两个频率相同的波源，例如手指或者扬声器。

•振动源：通过手指或者扬声器对弦进行振动，产生波动。

实验步骤1.准备实验装置，固定弦的一端，另一端保持自由。

2.调整波源频率和振幅，使得波源产生频率相同、振幅相等的波动。

3.慢慢调整波源的位置，直到在弦上形成稳定的驻波现象。

4.记录驻波实验的参数，包括波长、频率、振幅等信息。

注意事项1.实验过程中要小心操作，避免弦被拉断或者波源位置调整过快。

2.根据实验需求，可以调整波源的频率和振幅，以观察不同驻波情况。

3.需要注意实验环境的噪音干扰，保持实验装置的稳定性。

实验结果分析驻波实验的结果可以从波动的角度进行分析和解释。

通过实验，我们可以观察到驻波的特征，包括节点和腹部的位置以及波的振幅。

实验中调整波源频率和振幅的变化，可以观察到不同的驻波模式。

此外，还可以利用实验结果计算波速、频率和振幅等相关物理量。

例如，波速可以通过测量波源到驻波节点的距离和驻波频率计算得到。

振幅可以通过测量波源振动幅度获得。

结论弦上的驻波实验是一个简单而重要的实验，通过观察驻波现象，我们可以深入理解波动性质。

实验中我们可以调整频率、振幅来产生不同的驻波模式，通过实验结果还可以计算出相关的物理量。

实验6 弦线上的驻波

实验6 弦线上的驻波[实验目的]1．了解弦线上的驻波。

2．通过弦线振动测定弦振动的频率。

3．测量弦线上横波的传播速度。

[实验仪器]XZDY-B型固定均匀弦振动仪、砝码等。

[仪器介绍]XZDY-B型固定均匀弦振动仪是一种自带数字显示频率的高精确度仪器。

调节面板上的频率旋钮，移动支撑弦线的劈尖的位置，能明显观察到驻波。

实验装置如图象1所示。

其中①、⑥香蕉插头座(接弦线)，②频率显示，③电源开关，④频率调节旋钮，⑤磁钢，⑦砝码盘，⑧米尺，⑨弦线，⑩滑轮及托架，A、B两劈尖(滑块)。

图1 XZDY-B型固定均匀弦振动仪示意图将电源接通。

这样，在磁场的作用下，通有正弦交变电流的弦线就会振动。

根据需要，可以调节频率调节旋钮，从显示器上读出所需频率。

移动磁铁的位置，使弦振动调整到最佳状态(使弦振动的振动面与磁场方向完全垂直)。

移动劈尖的位置，可以改变弦线的长度。

注意：⑴、改变挂在弦线一端的砝码后，要使砝码稳定后再测量。

⑵、在移动劈尖调节驻波时用力要轻，磁铁应在两劈尖之间，且不能处于波节位置，不要将磁铁在槽外移动。

[实验原理]设一均匀弦线，一端由劈尖A支住，另一端由劈尖B支撑。

对均匀弦线扰动，引起弦线上质点的振动，于是波动就由A端朝B端方向传播，称为入射波，再由B端反射沿弦线朝A端传播，称为反射波。

入射波与反射波在同一条弦线上沿相反方向传播时将相互干涉，移动劈尖B到适合位置，弦线上将形成驻波。

这时，弦线上的波被分成几段且每段波两端的点始终静止不动，而中间的点振幅最大。

这些始终静止的点称为波节，振幅最大的点称为波腹。

驻波的形成如图2所示。

下面用筒谐表达式对驻波进行定量描述。

设有两列筒谐波沿X 轴方向传播，它们的振幅相等，传播方向相反。

其中沿X 轴正方向传播的波为入射波，沿X 轴负方向传播的为反射波，取它们振动位相始终相同的点作坐标原点，且在X=0处，振动质点向上达最大位移时开始计时，则它们的振动方程为：)(2cos 1λπx ft A y -=（1）)(2cos 2λπx ft A y +=（2）式中A 为筒谐波的振幅，f 为频率，λ为波长，x 为弦线上质点的坐标位置。

弦线上的驻波实验报告

一、实验目的1. 观察在两端被固定的弦线上形成的驻波现象；2. 了解弦线达到共振和形成稳定驻波的条件；3. 测定弦线上横波的传播速度；4. 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；5. 对实验结果进行数据处理，并给出结论。

二、实验原理1. 横波的波速：在弦线上，横波的波速v与弦线的张力T和线密度μ有关，公式为v = √(T/μ)。

2. 驻波的形成：当两列振幅、频率相同，有固定相位差，传播方向相反的简谐波叠加时，可形成驻波。

对于两端固定的弦，驻波满足条件：λ/2 = L/n，其中λ为驻波波长，L为弦长，n为驻波数目。

3. 共振频率：当弦线受到外部驱动力作用时，若驱动力频率等于弦线的固有频率，则弦线发生共振，形成稳定的驻波。

三、实验仪器1. 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）2. 信号（功率函数）发生器3. 数字示波器4. 千分尺5. 米尺四、实验内容与步骤1. 认识和调节仪器：熟悉弦音计装置、信号发生器、数字示波器等仪器的使用方法。

2. 测定弦线的线密度：使用千分尺测量吉他弦的直径，根据公式μ = m/L计算弦线线密度，其中m为弦线质量，L为弦长。

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：a. 调节信号发生器，使输出频率逐渐增加；b. 观察弦线上的驻波，记录共振频率和对应的驻波数目；c. 改变弦线长度，重复上述步骤。

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：a. 调节砝码盘上的砝码，改变弦线的张力；b. 观察弦线上的驻波，记录不同张力下的共振频率；c. 改变砝码质量，重复上述步骤。

5. 固定驻波数目和弦线长度，测定弦线共振频率和弦线长度的关系：a. 改变弦线长度；b. 观察弦线上的驻波，记录不同弦线长度下的共振频率；c. 重复上述步骤。

五、实验数据及数据处理1. 记录实验数据，包括弦线长度、张力、驻波数目、共振频率等。

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：22222y 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 22T 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12T 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；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，频率变化范围从0~200Hz 连续可调，频率最小变化量为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。

弦上驻波实验报告

弦上驻波实验报告弦上驻波实验报告引言弦上驻波实验是物理学中常见的实验之一，通过在弦上施加不同频率的振动，观察并研究弦上驻波的形成和特性。

本文将详细介绍弦上驻波实验的原理、实验装置、实验步骤以及实验结果的分析和讨论。

一、实验原理弦上驻波是指当一根弦的两端固定时，在弦上产生的一种特殊的波动现象。

当弦的两端施加相同频率的振动时，由于波的叠加效应，形成了驻波。

驻波的特点是波节和波腹交替出现，波节处振幅为零，波腹处振幅较大。

二、实验装置本次实验所用的实验装置包括一根细弦、一个固定的支架和一个频率可调的振动源。

实验中，我们使用了一根细而均匀的弦，将其两端固定在支架上，并通过振动源施加不同频率的振动。

三、实验步骤1. 将弦的一端固定在支架上，确保弦的拉紧度适中。

2. 通过振动源施加不同频率的振动，使弦产生波动。

3. 观察弦上的波动，并记录下波节和波腹的位置。

4. 改变振动源的频率，重复步骤3，直到观察到不同频率下的驻波现象。

四、实验结果分析根据实验所得数据，我们可以绘制出不同频率下的驻波图像。

通过观察图像，我们可以发现以下几个规律：1. 驻波的节点位置与频率呈反比关系。

频率越高，节点位置越靠近弦的两端。

2. 驻波的波腹位置与频率成正比关系。

频率越高，波腹位置越靠近弦的中央。

3. 驻波的振幅在弦的中央最大，在两端逐渐减小。

根据以上规律，我们可以得出结论：驻波的形成与弦的长度和振动频率有关。

频率越高，弦的长度越短，波节位置越靠近两端；频率越低，弦的长度越长，波节位置越靠近中央。

五、实验误差和改进在实验过程中，可能会存在一些误差，例如弦的固定度不够稳定，振动源的频率不够准确等。

为了减小这些误差，可以采取以下改进措施：1. 使用更稳固的支架，确保弦的固定度。

2. 使用更精确的频率可调振动源，提高频率的准确性。

3. 多次重复实验，取平均值，减小误差的影响。

六、实验应用弦上驻波实验是物理学中重要的实验之一，不仅可以帮助我们理解波动现象的基本原理，还可以应用于其他领域。

弦线驻波实验报告结果(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过观察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；测定弦线上横波的传播速度；探究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。

二、实验原理1. 横波传播速度：在张力为T、线密度为μ的弦线上，横波的传播速度v可表示为：v = √(T/μ)。

2. 驻波形成条件：当两列振幅相同、频率相同、传播方向相反的波在同一直线上叠加时，若满足以下条件，则形成驻波：- 波长λ = 2nL/n，其中n为正整数，L为弦长。

- 驻波频率f = (n/T) v，其中n为正整数，T为弦线张力。

3. 共振频率：当弦线上的振动频率等于其固有频率时，弦线发生共振，此时驻波振幅最大。

三、实验仪器1. 弦音计装置（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）2. 信号（功率函数）发生器3. 数字示波器4. 千分尺5. 米尺四、实验步骤1. 将弦线固定在两个滑轮上，调节弦长L，使其满足驻波形成的条件。

2. 使用信号发生器产生频率可调的正弦波信号，驱动弦线振动。

3. 使用数字示波器观察并记录弦线上的振动波形。

4. 改变弦线张力T，记录不同张力下的共振频率f和驻波波长λ。

5. 改变弦线线密度μ，记录不同线密度下的共振频率f和驻波波长λ。

6. 对实验数据进行处理和分析。

五、实验结果与分析1. 驻波形成条件：通过实验观察到，当弦长满足2nL/n（n为正整数）时，弦线上形成稳定的驻波。

这与驻波形成的理论条件相符。

2. 共振频率与张力的关系：实验结果表明，在弦线线密度一定的情况下，共振频率f与张力T呈线性关系，即f = aT + b（a、b为常数）。

这与理论公式f =(n/T) v相符。

3. 共振频率与线密度的关系：实验结果表明，在弦线张力一定的情况下，共振频率f与线密度μ呈线性关系，即f = cμ + d（c、d为常数）。

这与理论公式f= (n/T) v相符。

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。

四、实验注意事项1.实验中要保持弦线的张力稳定。

2.调整机械振荡器的频率时，要注意避免产生共振现象。

3.在测量振动波的频率时，要避免相关干扰引起的误差。

4.在观察驻波现象时，要注意不要将示波器的灵敏度调得太高，以避免产生过量的噪声。

5.实验中要注意安全，防止机械振荡器对实验者造成伤害。

五、实验结果分析通过实验数据的分析，可以计算出弦线的基频和波长等物理量。

弦上驻波实验

定后，则有kL
=
nπ(n
=
1,
2,
3,
4)或λ
=
2
L n
，驻波的频率为：
ω kv v f = = =n
2π 2π √2L
v nT
fn
≡
nf1
≡
n 2L
=
() 2L
µ
式中：f1为基频，fn(n > 1)为n次谐波。 3.共振条件。对于两端固定的弦线上的每一列波在到达弦的另一端时都被反射，通常多列反射波不总是同相位，并且叠加后幅度小。然而在某些确定的振动频率下时，所有的反射波具有相同的相位时，就会产生很大的振幅，这些频率称为共振频率。通常波长满足下列条件：
T /N f 理(Hz) f 测(Hz) ∆(%)
1mg 46.2
46.8 1.3
2mg 65.3
66.8 2.3
3mg 80.0
78.8 1.5
4mg 92.3
94.8 2.7
5mg 103.2 104.8 1.6
（4）f —µ关系。。从其他同学所得数据： µ = 5.82 × 10−3kg/m时，f 理 = 59.2Hz，f 测 = 62.4Hz。 µ = 2.23 × 10−3kg/m时，f 理 = 95.0Hz，f 测 = 100.2Hz。
驻波中振动的相位取决于cos(kx
−
φ 2
)因子的正负，它每经过波节变号一次。所以，相邻波
长之间各点具有相同的相位，波节两侧的振动相位相反，即相差相位π。对两端固定的弦
（长为L），任何时刻都有
(u1
+
u2)
x=0
=
0,
则
φ cos(− )

弦线上的驻波实验

实验一弦线上的驻波真验之阳早格格创做正在自然局里中，振荡局里广大天存留着，振荡正在媒量中传播便产死波，波的传播有二种形式：纵波战横波.驻波是一种波的搞涉，比圆乐器中的管、弦、膜、板的共振搞涉皆是驻波振荡.一、真验手段1.瞅察正在弦线上产死的驻波；2.频次没有变时，考证横波的波少与弦线中弛力的闭系；3.弛力没有变时，考证横波的波少与波源振荡频次的闭系.二、真验本理沿弦线传播的横波应谦脚下述疏通圆程：荡位移.将（1）式与典型的动摇圆程：相比较，即可得到波的传播速度：与弛力及线稀度之间的闭系为：为了用真验说明公式（2）创造，将该式二边与对于数，得1/2.如得一斜率为-1.三、真验仪器可调频次的数隐板滞振荡源、仄台、牢固滑轮、可调滑轮、砝码盘、米尺、弦线、砝码、分解天仄等.图1 仪器结构图1、板滞振荡源；2、振荡簧片；3、弦线；4、可动刀心收架；5、可动滑轮收架；6、标尺；7、牢固滑轮；8、砝码与砝码盘；9、变压器.1.真验拆置如图1所示，金属弦线的一端系正在能做火仄目标振荡的可调频次数隐板滞振荡源的振簧片上，频次变更范畴从0~200Hz连绝可调，频次最小变更量为0.01Hz，弦线一端通过滑轮悬挂一砝码盘；正在振荡拆置（振荡簧片）的附近有可动刀心，正在真验拆置上另有一个可沿弦线目标安排移动并撑住弦线的动滑轮.那二个滑轮牢固正在真验仄台上，其爆收的摩揩力很小，不妨忽略没有计.若弦线下端所悬挂的砝码（包罗砝码盘）的品量为当波源振荡时，即正在弦线上产死背左传播的横波；当此波传播到可动滑轮与弦线相切面时，由于弦线正在该面受滑轮二臂阻挡而没有克没有及振荡，故波正在切面被反射产死了背左传播的反射波.那种传播目标差异的二列波叠加即产死驻波.当振荡端簧片与弦线牢固面至可到振幅较大而宁静的驻波，振荡簧片与弦线牢固面为近似波节，弦线与动滑轮相切面为波节..利用上式，即可丈量弦线上横波波少.2.可调频次的数隐板滞振荡源的使用真验时，将变压器（乌色壳）输进插头与220V接流电源接通，输出端(五芯航空线)与主机上的航空座相对接.挨启数隐振荡源里板上的电源启闭○1（振荡源里板如图2所示）.里板上数码管隐现振荡源振荡频次×××.××Hz.根据需要按频次安排○2中▲（减少频次）或者▼（减小频次）键，改变振荡源的振荡频次，安排里板上幅度安排旋钮○4，使振荡源有振荡输出；当没有需要振荡源振荡时，可按里板上复位键○3复位，数码管隐现局部浑整.图2振荡源里板图四、真验步调1.考证横波的波少与弦线中的弛力的闭系牢固一个波源振荡的频次，正在砝码盘上增加分歧品量的砝码，以改变共一弦上的弛力.每改变一次弛力（即减少一次砝码），均要安排移动可动滑轮的位子，使弦线出现振幅较大而宁静的驻波.n值.2.考证横波的波少与波源振荡频次的闭系正在砝码盘上搁上一定品量的砝码，以牢固弦线上所受的弛力，改变波源振荡的频次，用驻波法丈量各相映的波少.五、数据处理1.考证横波的波少与弦线中的弛力的闭系.根据式（32.考证横波的波少与波源振荡频次的闭系.3.得出弦线上波传播的顺序论断.六、注意事项1.真验中，要准确供得驻波的波少，必须正在弦线上调出振幅较大且宁静的驻波.正在牢固频次战弛力的条件下，可沿弦线目标左、左移动可动滑轮⑤的位子，找出“近似驻波状态”，而后细细移动可动滑轮位子，逐步迫近，最后使弦线出现振幅较大且宁静的驻波；2.安排振荡频次，当振簧片达到某一频次（或者其整数倍频次）时，会引起所有振荡源（包罗弦线）的板滞共振，进而引起振荡没有宁静.此时，可顺时针转动里板上的输出旗号幅度旋钮，减小振幅，或者躲启共振频次举止真验.七、思索题1.2.3.弦线的品量及伸少对于真验有何做用？4.弦线的细细战弹性对于真验各有什么做用，应怎么样采用？圆程节(下一个)。

驻波的实验方法

驻波的实验方法驻波是物理学中一个重要的现象，它在声学、光学和电磁学等学科中都有广泛的应用。

驻波实验是研究驻波现象的一种有效方法。

本文将介绍两种常见的驻波实验方法：弦上驻波实验和声管中驻波实验。

一、弦上驻波实验弦上驻波实验是通过在一根张紧的弦上激发驻波来观察和研究驻波现象的。

实验器材包括一根弦、一个张紧装置和一个振动源。

1. 准备工作首先，固定一边的弦于支架上，并用张紧装置将另一端的弦绷紧。

确保弦的张力均匀且适度，以避免弦的过度松弛或过度紧绷。

2. 振动源的设置在弦的中央位置处，将一振动源固定于弦上。

振动源可以是一个音叉，也可以是一段产生连续波的发声装置。

确保振动源能够将足够的振动能量传递给弦。

3. 观察和记录打开振动源，使其发出声音或振动。

观察弦上的波动情况，并记录下弦上形成的驻波图案。

可以使用相机或者手机来拍摄驻波图案以便进一步分析和研究。

二、声管中驻波实验声管中驻波实验是通过在一个封闭的管道中形成声波的驻波来研究驻波现象的。

实验器材包括一个封闭的管道、一个声源和一个频率调节器。

1. 实验装置的准备首先，准备一个封闭的管道，可以是一个玻璃管或金属管。

确保管道的密封性良好，以避免泄漏声音和气体。

2. 声源和频率调节器的设置将一个声源放置在管道的一端，并将频率调节器连接到声源上。

频率调节器可以调节声源发出的声音的频率，以便产生不同频率的声波。

3. 观察和记录打开声源，调节频率调节器，改变声波的频率。

观察管道内的压强分布，以及形成的驻波现象。

利用压强传感器等设备进行实时数据采集，并记录下实验过程中不同频率下的驻波情况。

总结：驻波的实验方法包括了弦上驻波实验和声管中驻波实验。

弦上驻波实验适用于研究机械波的驻波现象，而声管中驻波实验适用于研究声波的驻波现象。

通过观察和记录实验过程中的驻波图案和数据，可以深入理解驻波现象的形成和特点，并进一步研究其在不同学科中的应用。

（字数：555字）。

弦上驻波实验报告

弦上驻波实验报告实验目的：本实验旨在通过弦上驻波实验，探究驻波现象的产生条件以及其特性，并验证实验结果与理论计算结果的一致性。

实验器材：1. 弦：选取一条细长的弦，材质均匀、细致，避免过于松弛或过于紧绷。

2. 弦的两端固定装置：确保弦两端固定可靠，不易松脱。

3. 频率发生器：用于提供一定频率的驱动信号。

4. 振动传感器：用于感知弦上的振动信号。

5. 示波器：用于观察和测量弦上驻波的振动信号。

实验原理：当一条弦的一端固定，另一端受到周期性的振动激励时，当激励频率与弦的固有频率相等或接近时，弦上会形成驻波。

驻波是指在一定位置上，两个相等的振动波沿相反方向传播，并在该位置上叠加形成稳定的振动图案。

实验步骤：1. 将弦的一端固定在装置上，确保固定稳固。

2. 将另一端通过装置连接到频率发生器，调节频率发生器的输出频率。

3. 将振动传感器固定在弦上的某一位置，使其能够感知到弦上的振动信号。

4. 将振动传感器的输出信号连接至示波器，观察并记录驻波的振动图案。

5. 重复步骤2至4，逐渐调节频率发生器的输出频率，记录不同频率下的驻波图案。

实验结果：通过实验观察和记录，我们得到了一系列不同频率下的驻波图案。

在某些频率下，我们观察到了明显的驻波现象，即弦上出现了振幅较大的稳定波纹。

而在其他频率下，弦上则未出现明显的驻波图案。

实验分析：根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 驻波现象的产生需要激励频率与弦的固有频率相等或接近。

只有在这种条件下，波的传播与反射可以相互叠加形成稳定的驻波。

2. 驻波的振幅与频率有关。

在某些频率下，驻波振幅较大，波纹明显；而在其他频率下，驻波振幅较小，波纹不明显。

3. 驻波的节点和腹点位置与波长有关。

驻波图案上的节点是振幅为零的位置，而腹点则是振幅最大的位置。

节点和腹点的位置与波长成正比。

实验结论：通过弦上驻波实验，我们验证了驻波现象的产生条件，即激励频率与弦的固有频率相等或接近。

我们观察到了驻波的振动图案，并分析了其特性。

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 yt xμ∂∂=∂∂ （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 22T 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1/2Tλ∝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1fλ-∝。

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 。

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。

计算出波长（利用公式λ=2L/n ），张力（砝码与砝码盘所受的重力），作log λ- logT 图，计算其斜率，并于理论值比较。

2. 验证张力一定时，横波波长与波源频率的关系给砝码盘挂上一定数量砝码（一般三个）并记录，以保持张力一定。

弦驻波实验报告

弦驻波实验报告弦驻波实验报告一、实验目的通过实验探究弦的驻波现象及其特点。

二、实验器材1.弦，材质为弹性好的材料，例如尼龙弦。

2.振动发生器，用于产生频率可调的连续振动。

3.扬声器，用于将振动传播到弦上。

4.频率计，用于测量振动的频率。

5.定尺，用于测量弦的长度。

6.调整装置，用于调整弦的张力。

三、实验原理当弦上的振动频率等于其固有频率时，会产生弦的驻波现象。

驻波是指两个同频率、相同振幅、但方向相反的波在同一介质中共存，并形成固定的节点和腹点，节点处振幅为零，腹点处振幅为最大。

四、实验步骤1.将弦固定在两个支撑点上，保持弦的横向张力。

2.将振动发生器与扬声器连接，将振动发生器的振动传递到弦上。

3.调节振动发生器的频率，使得弦上出现节点和腹点。

4.测量弦的长度，并记录下频率和弦的节点和腹点的位置。

5.重复以上步骤，改变弦的长度和振动发生器的频率，观察并记录驻波的变化。

五、实验结果与分析通过实验测得不同频率下弦的节点和腹点的位置，可以画出驻波图形。

通过观察图形可以发现，驻波图形由一系列节点和腹点组成，节点和腹点之间的间距相等。

这是因为节点是弦上振动的固定点，当两个波相遇时，节点处的振动相互抵消，形成零位移。

而腹点是弦上振动的最大幅度点，相邻两个腹点之间的间距为半个波长。

六、实验结论1.弦上产生的驻波是由两个同频率、相同振幅、但方向相反的波相互叠加形成的。

2.驻波图形由一系列节点和腹点组成，相邻两个节点（或腹点）之间的间距为半个波长。

3.弦的驻波频率与弦的长度有关，长度一定时，驻波频率也是一定的。

七、实验注意事项1.调整弦的张力时应注意安全，避免弦突然断裂造成伤害。

2.使用实验仪器时要按照正确的方法操作，避免误操作导致的危险。

3.实验中的数据测量应准确，避免误差的产生。

八、实验改进方向1.可以通过改变弦的材质或粗细来观察驻波的变化。

2.可以对不同长度的弦进行比较实验，观察弦的驻波频率与长度的关系。

3.可以将实验结果与理论计算进行对比，验证实验结果的准确性。

弦上驻波实验实验报告

弦上驻波实验-实验报告弦上驻波实验实验报告一、实验目的本实验旨在通过弦上驻波的方法，研究弦的振动特性，包括弦的频率、波长、振幅等参数。

通过此实验，我们期望能深入理解驻波的概念及其在物理学中的应用。

二、实验原理驻波是由振源振动引发，在介质中传播，但振幅不随时间变化的一种特殊波。

在弦上，驻波的形状由弦的长度和张力决定。

弦上的驻波可以激发出各种模态，这些模态的频率与弦的长度和张力有关。

弦上驻波的基本公式为：f = (1 + π^2 * v * T^2 / L^2)^(1/2)其中 f 是模态频率，v 是声速，T 是弦的张力，L 是弦的长度。

三、实验步骤1.准备实验器材：弦线、张力测量仪、声速测量仪、信号发生器、放大器、示波器等。

2.将弦线悬挂于张力测量仪上，调整弦线的张力至预定值。

3.使用信号发生器在弦线上产生激振信号，通过放大器将信号放大，再通过示波器观测弦线的振动响应。

4.调整信号发生器的频率，观察示波器中的振动图形。

当弦线振动稳定时，记录此时的激振频率和振动模态。

5.逐步改变激振频率，观察并记录每个激振频率下弦线的振动模态。

四、数据分析在实验过程中，我们记录了不同激振频率下弦线的振动模态。

通过分析这些数据，我们可以得到以下结论：1.随着激振频率的增加，弦线的振动幅度逐渐增大。

这是因为在相同时间内，高频率的振动意味着更多的振动能量。

2.当激振频率增加到一定值时，弦线的振动幅度开始减小。

这是因为在高频率下，弦线的阻尼开始起作用，消耗了部分振动能量。

3.通过对比不同激振频率下的振动模态，我们可以发现振动模态的形状与弦线的长度和张力有关。

当激振频率一定时，增加弦线的张力会使振动幅度增大，而减小弦线的长度则会减小振动幅度。

4.根据实验数据，我们可以验证上述公式。

通过测量声速、张力、长度等参数，我们可以计算出理论模态频率与实验结果进行比较。

发现两者较为接近。

五、实验结论通过本次实验，我们研究了弦上驻波的振动特性。