用打点计时器作弦振动实验

在传统的普物实验教材中,常用电动音叉与一端固定的弦来作“弦的振动实验”,如图1所示。实验时常用方法是固定弦长L,改变张力T,或改变张力T的同时调节弦长L,使弦上产生基频或某次谐频共振。由于张力T改变时,弦线的线密度将随之改变,这会给实验带来误差。另外,实验中策动源频率不可改变,使实验的“自由度”受到一定限制。用音频振荡器(可用音讯——1甲型)的功率输出去驱动打点计时器(可用中学物理实验用的)作弦的振动实验可以固定弦长和张力,而改变策动源的频率(频率的大小可以由刻度盘读出,也可以用频率计测出)。     

对弦振动实验中振源的改进

设计制作了一种振源．将其应用于弦振动实验时,不但能像电动音叉作振源那样,可以验证弦线上驻波波长与弦线张力、密度的关系,而且还可以验证电动音叉作振源所不能验证的弦线上驻波波长与驻波频率的关系．     

弦振动实验装置的改进

1引言 弦振动实验是普通物理力学中的一个必作实验.它是利用电动音叉引发弦线横波,进而形成驻波,来研究横波的叠加现象;验证横波的波长与张力、线密度的关系;并用驻波法测出电动音叉的固有频率.     

弦振动实验装置的改进

用电振音叉激发弦线振动的实验,能很形象地演示“振动与波”,特别是,若实验中能保证一定的测量精确度,可为数据处理训练方面(曲线的拟合,回归方程的获得等)提供较为充实而具体生动的内容。但由于过去采用“触点通断”法激发音叉振动,且装置结构零散不完整,因此,噪声大,易出故障,不便观测,影响教学效果。为了充分发挥这个实验的作用,提高教学水平,我们将     

弦振动实验中有关问题的研究

一、问题的提出“弦振动的研究”,是普通物理力学实验中的一个基本实验。在杨述武等编著的《普通物理实验这》(力学、热学部分)教材中,根据一年级学生的数理基础,给出了简单的实验原理和计算公式。但该实验中所出现的一些物理现象却反映了更深的物理内涵。如在弦长一定,半波数愈少,则驻波的波腹将愈大(此时音叉对弦的策动并没改变)。再如思考题:在弦的长度、线密度和弦可张力     

弦振动实验装置的改进

弦振动实验装置的改进刘全跃（皖南医学院芜湖２４１００１）一、问题的提出弦振动研究实验是普通物理实验的一个基本内容，通过这个实验可加深对横波的产生、传播以及所形成驻波的理解，并可学会一种测量频率的方法——驻波法，实验中常用的振源是电动音叉；然而传统的弦...     

弦振动实验装置的改进

弦振动实验装置的改进郑稷（重庆师范专科学校６３２１６８）弦振动实验是力学实验中一个重要而典型的实验．该实验的主要内容是研究弦振动的基频与弦长（其他条件不变）和基频与张力（其他条件不变）的关系．实验方法有两种：（１）采用振动频率固定的振动体，通过改变弦...     

介绍一篇分析弦振动的文章

《物理教育》(日本物理教育学会志)在1985—1989年间,曾发表许多篇日本长崎大学福山丰及其合作者撰写的关于气柱和弦的共振现象的论文。在此简要介绍其中的一篇文章。将弦的一端结在电动音叉上,另一端绕过滑轮挂上重物,在音叉驱动下使弦振动,这是一般的弦振动实验。该杂志第34卷(1986)第4期上题为《电磁     

介绍一种电振音叉电源

用电振音叉激发弦线的振动,观察所形成的驻波,是“振动与波”部分很好的演示实验。如果进行定量的观测和计算,更可验证一些波动的规律,并给学生以一定的实验技能训练。所以,它也适合作中学物理或大学普遍物理的实验内容。但是,过去激发音叉振动的方法,多采用类似老式电铃的那种“触点通断法”。这种方法     

基于Matlab GUI的弦振动仿真课件制作

利用Matlab GUI制作弦振动仿真课件,集成多种功能,可以模拟弦线上驻波波长随弦线密度、弦线张力、振源频率的变化。可实现数据的定量测量,自动读取、记录数据。集成数据处理功能,采用对数作图法处理数据,并给出拟合曲线和拟合系数。     

弦线驻波实验装置改进

本文对典型弦线驻波实验中数据不够准确、驻波不稳定及实验可重复性差等现象进行了分析,明确其根本原因在于实验装置设计方案存在缺陷.提出了实验装置改进方案,一是引入拉力传感器取代狭缝刀口和悬挂重物,改变反射波的形成机理,并以弦线张力直接测量取代砝码重力间接计算;二是引入机械结构微调弦线长度以改变弦线张力和弦线上驻波波长.实验...     

关于弦线振动的横波条件

在通常的教科书中,对于弦线上的横振动,大多采用线性近似处理.典型的说法如:“看弦的一小段(x,x x)的运动,设p为弦线的单位长质量则运动方程为 对于小振动,可设θ角很小,略去θ2,有cosθ1≈cosθ2.于是由第二个方程得T1=T2=T,即在没有沿x方向的外力时弦中各点的张力是相同的.[1] 对于横振动,可以抛开小振动的假设,直接引入“横波条件”因故有 对于横向运动,则有式中d3为弦的微分弧元. 设弦线上没有振动传播时,单位长质量为p0,则代入　(3)式,得这正好是弦线上的横渡方程.这样,从横波条件出发,我们同样可以得到波动方程.不过,这时候,弦线上…     

弦振动驻波分析

弦振动驻波分析林建伟（河海大学数理系，南京２１００９８）１引言电动音叉振动形成弦上驻波是普通物理的一个基本实验（见图１）．一般教材在叙述图１稳定的弦振动驻波驻波现象时普遍采用两列频率相同，传播方向相反，振向相同，有确定初相位的简谐行波的叠加这一方法．...     

固体均匀弦振动中数据处理与误差分析

弦振动实验是普通物理学力学中一个基本实验, 是大学物理实验中研究驻波现象的经典例子. 本文首 先应用分析天平测量了弦线的质量, 计算了弦线的线密度及其不确定度; 然后利用最小二乘法对弦线上的张力l n T 与行波波长l n λ的实验数据进行处理, 并用 O r i g i n进行线性拟合; 最后还使用两种不同方法计算了行波的波速, 并 对比了波速的误差度     

弦线上驻波的研究

讨论了弦振动横波波动方程,研究了固定线密度时弦振动的张力与波长、张力与频率之间的关系,利用origin软件得出实验曲线,并找出研究张力和波长曲线关系时的最佳频率及研究张力和频率曲线关系时的最佳波长.     

弦线与音叉垂直情况下弦振动的研究

如图1所示，当音叉的位置由图la变为图fo时，则弦线驻波的波腹数减少为原来（偶数）的一半，此现象有的称为二分频现象．对此现象现已有文章‘’‘通过建立物理模型解数理方程的方法得出某些具体结果，但在教学中更希望能从基本物理规律出发对此现象做出解释．本文就此试研究如下．一、基本分析由振动和波动理论可知，要使图1装置形成稳定的驻波须有两个条件，一为弦线长度为半波长的整数倍，一为音叉给予弦线一合拍作用力对弦线总是做正功．设弦线上激发某一频率的驻波，若无能量损耗，则不需外力作用，弦线的运动状态就会一直维持下去．此…     

弦线上波的传播规律实验装置的改进

对传统的验证弦线上横波的传播规律实验中的波源进行改进，采用单片机控制的可连续调节频率的装置，可以得到横波的波长与弦线中的张力、弦线的线密度及振动频率的关系，使得验证弦线上横波的传播规律的实验内容更加丰富。     

干涉法测量音叉振动

采用干涉法对音叉受迫振动的位移振幅、速度振幅以及音叉振动与外加周期性驱动力的相频关系做了测量与探究.实验结果表明,位移共振频率与速度共振频率近似相等;音叉达到共振时,音叉振动与外加周期性驱动力存在π/2的相位差.利用干涉的方法可对音叉受迫振动的位移振幅、速度振幅以及音叉振动与外加周期性驱动力的相频关系同时进行研究,并且可观测到调节信号源频率至共振频率过程中相位差的改变,以及达到共振时施加外在扰动后相位差偏离π/2而后恢复的过程.     

一种演示纵驻波的简单方法

本文介绍一种演示机械纵驻波简单方法. 演示装置如图1所示:1.电动音叉,频率100Hz左右,可水平放置;2.弹簧,用0.5mm直径的弹簧钢丝密绕而成的,直径为1cm左右、长为5～15cm;3.弦线;4.定滑轮;5.砝码.     

用激光演示振动合成

振动合成演示实验,通常要用到共鸣音叉,电子示波器等设备.共鸣音叉的振动是阻尼振动,能量小,衰减快,振幅不易控制.当观察者距离较远时,就很难听到音叉振动的声音,更看不到音叉振动.用电子示波器可以显示振动图象、振动合成图形;但对初学者来说,如能看到振动合成的过程,将更有助于对“合成”的理解.这里介绍一个简单的方法,用激光将机械振动放大投影到屏幕上,使观察者不仅闻其声,观其形,还可看到振动合成的全部过程。此外,在传统的实验中运用激光技术,也会给人留下深刻的印象.实验原理及装置 将平行光束入射到振动平面上,再反射到屏幕.(见图1…