文档介绍：1
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****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,线密度为卩，则沿弦线产生的摩擦力很小，可以忽略不计。
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若弦线下端所悬挂的物体的质量为m（包含袪码和祛码盘及悬线的质量），张力T=mg。当波源振动时，即在弦线上形成向右传播的横
波；当波传播到可动刀口与弦线相交点时，由于弦线在该点受到刀口两壁阻挡而不能振动，波在切点被反射形成了向左传播的反射波。这种传播方向相反的两列波叠加即形成驻波。当振动端簧片与弦线固定点至可动刀口⑤与弦线交点的长度L等于半波长的整数倍时,即可得到振幅较大而稳定的驻波，振动簧片与弦线固定点为近似波节，弦线与可动刀口相交点为波
节。它们的间距为L，则
九
L=n-(4)
其中n为任意正整数。利用式（4）,
即可测量弦上横波波长。由于簧片与弦线固定点在振动
不易测准，实验也可将最靠近振动端的波节作为L的起始点，并用可动刀口④指示读数，求出该点离弦线与可动刀口⑤相交点距离L。
实验时，将变压器（黑色壳）输入插头与220V交流电源接通，输出端（五芯航空线）与主机上的航空座相连接。打开数显振动源面板上的电源开关①（振动源面板如图2所示）。
面板上数码管⑤②中（增加频率）
或▼（减小频率）键，改变振动源的振动频率，调节面板上幅度调节旋钮④，使振动源有振
动输出；当不需要振动源振动时，可按面板上复位键③复位，数码管显示全部清零。
【实验步骤】
组装好实验装置。将变压器（黑色壳）输入插头与220V交流电源接通。打开数显振动源面板上的电源开关①，并能频率调节键，设定一个波源振动的频率（一般取为100Hz,若振动振幅太小，可将频率取小些，比如90Hz）。
在砝码盘上添加不同质量的砝码，以改变同一弦上的张力T（见数据记录表）。每改变一次张力（即增加一次砝码），均要左右移动可动刀口⑤的位置，使弦线出现振幅较大而稳定的驻波，并把可动刀片支架④移至第二个节点。用实验平台⑩上的标尺⑥测量每种情况下支架④和⑤之间的距离L值，数出L范围内的半波数，根据式（4）算出波长九，并记录对应砝码质量。
数据记录与处理】
列表记录实验数据
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波源振动频率f=（）Hz,m0为砝码盘和悬线的质量，L为产生驻波的弦
线长度，n为在L长度内半波的波数（“不能太小），实验结果如表1所示。附：；m=（+h卩）kg,其中h为悬线长度、
0
。
表1给定频率的实验数据表
m/kg
(m+m0)/kg
T/N
lgT
L/m
n
X/m
lgX
-3
-3
-3
-3
-3
下面取如下数据作为例子，给出理论值。波源振动频率f=（100）Hz,m0为
砝码盘和悬线的质量，L为产生驻波的弦线长