物理实验-弦振动-实验报告.doc

班 级_信工C班_ 组 别_D_姓 名_李铃_ 学 号_1111000048_日 期_2013.3.27_ 指导教师_张波_【实验题目】_弦振动 【实验目的】1观察横波在弦线上所形成的驻波波形。2验证弦线上的横波波长与弦线张力、密度的关系。【实验仪器】FD-SWE-II 弦线上驻波实验仪，可调频率数显机械振动源（频率调节范围0200HZ连续可调；可调频率0.01HZ，并可连续调节振动振幅），振簧片，弦线，可动刀口支架（铝型材制，长1500mm，宽80mm，高40mm），可动滑轮支架，标尺，固定滑轮，砝码与砝码盘（单个砝码质量：45g），变压器，实验平台（铝型材制，长1500mm，宽80mm，高40mm），实验桌【实验原理】理论公式: 上式取对数：实验采取在弦线中形成驻波的方法，根据一定长度l内的半波段个数n，计算波长，公式：, 然后获得波长与某物理量的关系。【实验内容】一、验证: 在f、一定时，lglgT，为线性关系，斜率为。二、验证: 在T、一定时，lglgf，为线性关系，其斜率为 -1。三、用作图法（EXCEL软件）得到数据的线性拟合方程, 验证理论公式(关系)。【原始数据】表1 频率一定时实验数据测量表f=100Hz 砝码盘质量=40g g=9.8N/kg砝码质量m（g)张力T=mg(N)n=1n=2n=3波长平均值l(cm)LA(cm)LB(cm)l1(cm)LA(cm)LB(cm)l2(cm)LA(cm)LB(cm)l3(cm)00.39211.7522.7522.0011.4032.9521.5511.9543.7021.1721.57450.93113.2126.9527.4813.9539.6125.6613.6452.9426.2026.45901.27417.8133.6631.7016.5947.9431.3516.1563.1531.3331.461351.71518.9437.3736.8617.5253.7536.2317.4571.3935.9636.351802.15620.5540.5640.0220.6861.3540.6720.0079.9839.9940.232252.59724.6047.8946.5824.8071.8547.0523.1192.3046.1346.592703.03827.0052.3754.7425.5573.9548.4027.07104.7751.7950.31表2 张力一定时实验数据测量表砝码质量m=（m0+270）g m0=40g T=3.083N频率f(Hz)n=1n=2n=3波长平均值l(cm)LA(cm)LB(cm)l1(cm)LA(cm)LB(cm)l2(cm)LA(cm)LB(cm)l3(cm)10027.0052.3750.7425.5573.9548.4028.07104.7751.8050.3111025.4049.4048.0025.2573.4548.2024.5094.8546.9047.7012022.0043.2342.4621.8063.5541.7521.4384.4041.9842.0613020.0539.3638.6219.7858.2538.4720.1079.0039.2738.7914019.5038.1037.2018.6454.2835.6419.3271.4934.7835.8715017.7534.7734.0417.5051.6034.1017.3267.3533.3533.8316016.3231.7630.8816.5547.7331.1816.2162.9131.1331.0617015.3530.0529.4015.6044.8129.2115.7059.8129.4129.3418014.2027.9527.5014.0041.0627.0614.5055.0127.0127.1919013.3126.2525.8813.2038.9025.7013.6152.2625.7725.78【数据处理】【实验数据分析】一、验证与T的关系当频率f为定值100Hz时，逐步增加砝码质量，测出使半波数n为整数时所对应的弦线长l和张力T（T等于砝码和砝码盘的重力），再由张力的对数与波长的对数的关系图可知，当弦线密度和频率保持不变时，lg随lgT增大而增大，呈线性关系，斜率近似为0.5。二、验证与f的关系当砝码质量为定值270g时，逐步增加频率f，测出振幅最大且稳定、使半波数n为整数时所对应的频率f及弦线长，再由频率的对数与波长的对数的关系图可知，当弦线密度和张力保持不变时，l