实验目的
实验原理
实验仪器及图片
实验要点
数据处理
实验目的
⒈ 观察横波在弦线上所形成的驻波波
⒉ 了解利用驻波原理测量横波波长的
⒊ 验证弦线上的横波波长与弦线张力、振动频率关
实验原理
由波动理论可以证明,横波沿着一条拉紧的弦线传播时,波速v 与弦的张力T 、密μ(单位长度
设f 为弦线上波源的振动频率;λ为弦
对上式两边取对数,则有 1f T (2) μ
11 ln λ=ln T ?ln f ?ln μ (3) 22
由(3)式可知,在f 、μ一定时,ln λ与ln T 成正,即ln λ~ln T 图一直线,其1斜率为1,截距a =?(lnf +ln μ) ;在μ、T 一定时,ln λ~ln f 图一直线,其斜
为?1,截距b =11ln T ?ln μ。为测出弦线波波长λ,并验证波λ与弦线张力T
的振动频率f 之间的关系,本实验采用的是在弦线中形成驻波方
实验装置如下页图所示,将弦线的一端固定在振动片A 上,另一端绕过滑轮B 系在载有砝码的砝码盘上,中产生一力,调节振A 的振频率输出幅度,振动片遂以固定频率驱动该端的弦线引起振动,并将其动沿弦向滑轮B 端传播,形成横波。当横波到达滑轮B 后产生反射,于是弦线同时前波和射波。又由于前进波与反射波振动方向相同、频率相同,是满足相干条相干波,因此在波的重叠区
的干涉现象,且两列波的振幅相等,传播方向相反,如果弦线张力大适当或动片振动频率当,那么两列波将会弦线上叠加形成驻波。此时线上各点分段振动,振幅最大的点为波腹,振幅为零点为波节,而任意两个相邻的波节(或波腹)距离都为波长
理论上可以证明,当弦线长度L 为半波长的整数倍时,即 2
,此时形成驻波振幅最大且稳定,由此可(式中n 为半波长的波段数,简波
得弦线波波长为 2L (5) λ=n
实验中可通过增减砝码数量及调动滑轮位置,测出不同张T 时的弦线长度L 和半波数n ,用公式(5)求出对应弦波长λ,通过作ln λ~ln T 图,验λ与T 的关系;还可以通过变振动片A 的振动频率f ,测出相同张T 下、同频率f 时的弦线长度L 和半波数n ,同样代入公式(5)求出对应弦线波波λ,通过
实验仪器及图片
SWV-1弦线波振动实验仪,弦线,砝码盘
◎实验装置整体示意图(上图):
1、信号源; 2、振动片A ; 3、弦线; 4、可动
5、固定滑轮; 6、砝码盘及砝码; 7、长标
◎信号源放大示意图(下图):
8、变压器; 9、电源开关; 10、频率/相位换
11、递减钮; 12、递增钮; 13、频率/相示
14、振幅调节钮。
实验要点
1.观察驻波的形成和波形,波长的
(1)将振幅调节钮旋至小处,打开信号源电源开关后,顺时针调节振幅调节钮,使振动片A 振
(2)改变弦线长(移动可动滑轮B ),使之产生振幅较大且稳定的驻波,改变振动频率或砝码质量次,观察波形、波变化情
2.验证弦线波波长λ与张力T 的
(1)固定振动源的频率为一定值(100Hz ),在砝盘(M 0=45g )上添加不同质量的砝码,以改变同一弦的张力,每变一次张力,要记录相张力T 值(T 等于砝码和砝码盘的总量,即T =Mg ,M 为砝码和砝码盘的质量),并左右移动可动滑轮B 的位置,使弦线上出现振幅较大且定的驻波,记录当半波数n 分取5、4、3、2、1时所对应的弦线长L 。实验中张力T 值(也即砝码和砝盘的重量)少改变7次,自拟表格记录所有
(2)根据公式(5)求出不同张T 下的弦线波波长λ,用坐标纸作ln λ~ln T 图,分
3.验证弦线波波长λ与振动频率f
(1)固定砝码质量M 为定值,调节信号源上递增钮/递减钮改变振动源的频率,改变一频率f ,均要录下率f 值,并左右移可动滑轮B 的位置,使弦线上出振幅较大且稳定的驻波,记录当半波数n 分别取5、4、3、2、1所对应的弦线长L 。实验中频率f 值至少改变7次,自拟表格记录所有实
(2)根据公式(5)求出不同张T 下的弦线波波长λ,用坐标纸作ln λ~ln f 图,分
(3)根据图线来求出直的截距b ,由已知的张力T 值(T =Mg ),以及截距b 表
b =11ln T ?ln μ,求出弦线密度μ; 22
由已求出的弦线密度μ,(4)根据实验内容2中ln λ~ln T 图线来求出直线的
1 ln μ) ,求出振动
数据处理
【注意事项】
⒈ 调节振动频率时,某些频率和其整数频会引起振动源的共振,引起振动不稳定,可逆时针旋转信号源面板上振幅钮以减小振幅,或跳过该段进行
⒉ 要准确求出波长,关键是弦线中要调出仅幅较大而且稳定的驻波,操作时,可通过先初步估算弦线长度,再沿弦线方左、右移动逐步近似的办法实这一最佳
⒊ 实验中认为弦线张力T =Mg (M 砝码和砝码盘的总质量),为提高实验结果准确度,操作时,应尽量避界干扰,使砝码及砝码于静止
【预习思考题】
⒈ 本实验中,弦线驻波怎样产生的?何谓波腹、波节?如何使弦线上形成振幅较大且稳的驻
⒉ 实验过程中为什么尽量使砝码及砝码盘静止?操作时应注意哪些问题来达到一要
⒊ 实验内容2中若作ln λ~ln M 图(M 为砝码和砝码盘的总质量)对结果行分
怎样能否验证波长λ与力T 的关系?能否根据弦线密度μ求出振动频率f ?果可
验证,怎样求?
【课后思考题】
⒈ 弦线上调出稳定的驻波,欲增加半波数n 的个数,是增长还是缩短弦线长?应增加砝码还少砝
⒉ 本实验中,若只改变振动频率,将会使弦线波波长变化是波速化?只改变弦长时,弦线波频、波长、波速中那个量随之变化?只改变砝码质量时,况又怎样? ⒊ 试设计实验方案验证弦线波波长λ弦线密度μ的
弦线振动实验报告
弦线振动实验报告
弦振动实验_报
弦振动的研究报
班级:工程力学二班 学号:姓名:康
实 验 报
【实验目的】
1. 了解波在弦上的传播驻波形成的条件 2. 测量不同弦长和不同张力情况下的共频率 3. 测量弦的线密
4. 测量弦振动时波的传播速
【实验仪器】
弦振动研究试验仪及弦振动实验信号源各一台、双综示波一
【实验原理】
驻波是由振幅、频率和传速度都相同的两列相干波,在同一直线上沿相反方向传播叠加而成的特殊
当入射波沿着拉紧的弦传播,波动方
y?Acos2??ft?? ??
当波到达端点时会反射回来,波动方程为y?Acos2??ft?x
式中,A为波的振幅;f为频率;?为波长;x为弦线上质点的坐标位置,两拨叠加后的方程
y?y1?y2?2Acos2?
x
?
cos2?ft
x
这就是驻波的波函数,称为驻波方程。式中,2Acos2?
?
是各点的振幅 ,它只与x有关,
即各点的振幅随着其与原点的距离x的不同而异。上表
当形成驻波时,弦线上的各点作振幅为2Acos2?
x
?
、频率皆为f的简谐振动。
令2Acos2?
x
?
?0,可得波节的位置坐标
x???2k?1?令2Acos2?
?
4
k?0,1,2?
x
?
?1,可得波腹的位置坐
x??k
?
2
k?0,1,2?
相邻两波腹的距离为半波长,由此可见,只要从实验中测得波节或波腹间的距离,就可以
在本试验中,由于弦的两端是固定的,故端点为波节,所以,只有当均匀弦线的两个固定端之间的距离(弦长)L于半波长的整数倍时,形成驻
n?2L 或 ?? n?0,1,2? 2n
式中,L为弦长;?为驻波波长;n为半波数(波腹
既有 L?
另外,根据波动离乱,设弦柔性很好,波在弦上的传播速度v取决于线密度和弦的张力T,系式
v?
T
?
又根据波速、频率与波长的普遍关系式v?f?,可
v?f??
可得横波传播速
T
?
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如果已知张力和频率,由式可得线
2L n
?n??T??2Lf
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如果已知线密度和频率,可得张
??? ?
2
2
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2L?
如果已知线密度和张力,由式可得
f?
【实验内容】 一、实验前准
1. 选择一条弦,弦的带有铜圆柱的一端固定在张力杆的U型槽中,把带孔的一套到
整螺旋杆上圆柱螺母上。
2. 把两块劈尖(撑板)放在弦下相距为L的两点上(它们决定弦的长度),注窄的
端朝标尺,弯脚朝外;放置好动圈和接收线圈,接好导线。 3. 在张力杆上挂上砝码(质可选),然后旋动螺杆,
力杆水平(这样才能从
的物块质量精确地确定弦的张力)。因为杆原理,通过在不同位置悬挂质量已知的物块,从而获得成比例的、已知的张力,例是由杠杆的尺寸决定的。 二、实验
1. 张力、线密一定时,测不同弦长时的共振频率,并观察驻波现象和驻
(1) 放置两个劈至合适的间距并记录距离,在张力杠杆上挂上一定质量的砝
量及放置位置(注意,总质量还应加上挂钩的质量)。旋动调节螺杆,使张力杆处于水平状,驱动线圈放在离劈大约5~10cm处,把接收圈放在弦的中心位置。提示:为了免接收传感器驱动感之间的电磁干扰,在实验过程中应保证两者之
(2) 将驱动信号的频率调至最小,以便于调节信号
(3) 慢慢升高驱信号的频率,观察示波器接收到的波形的改变。注意:频率节过
不能太快,因为弦线形成驻波需要一定的量积累时间,太快则来不及形成驻波。如果不能到波形,则调大信源的输出度;如果弦线的振幅太大,造弦线敲击传感器,则应减小信号源出幅;适当调节示波器的通道增益,以观察到合适波形大小为准。一一个波时,号源输出为2~3V,即可观察到明显的驻波波形,同时观察,应当有明显的振幅。
动幅度最大时,示波器收到的波形振幅最大,这时的频率就是共振频率,记录这
(4) 再增加输出率,可以连续找出几个共振频率。注意:接收线圈如果位于
则示波器上无法测量到波形,所以驱动线圈和接收线圈此时应适当移动位置,察到最的波形幅度。当波频率较高,弦线上形几个波腹、波节时,弦线的振幅会较,眼睛不易观察到。这时把接收线圈移右边劈尖,再步向左动,时观察示波器(注意波形是如何是如何变化的),找记下波腹和波节的
(5) 改变弦长重复步骤3、4;记录相数
2. 在弦长和线密度一定时,测量不同张力的共振
(1) 选择一根弦和合适的砝码质量,放置两个劈尖至一定的间距,例如60cm,调节
动频率,使弦线产生稳定的驻波。
(2) 记录相关的线密度、弦长、张力、波腹数等
(3) 改变砝码的量和挂钩的质量,调节驱动频率,使弦线产生稳定的驻波。录相
数据
3. 张力和弦长一定,改变线密度,测量共振频率和弦线的线
(1) 放置两个劈尖至合适的间距,选择一定的张力,调
动频率,使弦线产生稳定
驻波。
(2) 记录相关的弦长和张力等参
(3
) 换用不同的弦线,改变驱动频率,使弦线产生同样波腹数的稳定驻波,记相关
数据。
(4)
【数据记录及处理】
篇二:弦振动实验 报
实 验 报
班级 姓名 学
日期 室温 气压成绩 教师 实验名称 弦 振 动
【实验目的】
1. 了解波在弦上的传播驻波形成的条件 2. 测量不同弦长和不同张力情况下的共频率 3. 测量弦的线密
4. 测量弦振动时波的传播速
【实验仪器】
弦振动研究试验仪及弦振动实验信号源各一台、双综示波一
【实验原理】
驻波是由振幅、频率和传播速度都相同的两列相干波,在
直线上沿相反方向传播时叠加而成的特殊干涉现
当入射波沿着拉紧的弦传播,波动方
y?Acos2??ft?? ??
当波到达端点时会反射回来,波动方程为y?Acos2??ft?x
式中,A为波的振幅;f为频率;?为波长;x为弦线上质点的坐标位置,两拨叠加后的方程
y?y1?y2?2Acos2?
x
?
cos2?ft
x
这就是驻波的波函数,称为驻波方程。式中,2Acos2?
?
是各点的振幅 ,它只与x有关,
即各点的振幅随着其与原的距离x的不同而异。上式表明,当形成驻波时,弦线上
x
?
、频率皆为f的简谐振动。
令2Acos2?
x
?
?0,可得波节的位置坐标
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4
k?0,1,2?
x
?
?1,可得波腹的位置坐标
x??k
?
2
k?0,1,2?
相邻两波腹的距离为半波长,由此可见,只要从实验中测得波节或波腹间的距离,就可以
在本试验中,由于弦的两端是固定的,故端点为波节,所以,只有当均匀弦线的两个固定端之间的距离(弦长)L于半波长的整数倍时,形成驻
n?2L 或 ?? n?0,1,2? 2n
式中,L为弦长;?为驻波波长;n为半波数(波腹
既有 L?
另外,根据波动离乱,设弦柔性很好,波在弦上的传播速度v取决于线密度和弦的张力T,关系
v?
T
?
又根据波速、频率与波长的普遍关系式v?f?,可
v?f??
可得横波传播速
T
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如果已知张力和频率,由式可得线
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如果已知线密度和频率,可得张
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如果已知线密度和张力,由式可得
f?
【实验内容】 一、实验前准
1. 选择一条弦,弦的带有铜圆柱的一端固定在张力杆的U型槽中,把带孔的一套到
整螺旋杆上圆柱螺母上。
2. 把两块劈尖(撑板)放在弦下相距为L的两点上(它们决定弦的长度),注窄的
端朝标尺,弯脚朝外;放置好驱动线和收线圈,接好导线。 3. 在张力杆上挂上砝码(质量可选),然后动节螺杆,使张力杆水平(样才能
的物块质量精确地确定弦的张力)。因为杆原理,通过在不同位置悬挂质量已知的物块,从而获得成比例的、已知的张力,例是由杠杆的尺寸决定的。 二、实验
1. 张力、线密度定时,测不同弦长时的共振频率,并观察驻波现象和驻
(1) 放置两个劈至合适的间距并记录距离,在张力杠杆上挂上一定质量的砝
量及放置位置(注意,总质量还应加上挂钩的质量)。旋动调节螺杆,使张力杆处于水平状,驱动线圈放在离劈大约5~10cm处,把接收圈放在弦的中心位置。提示:为了免接收传感器驱动感之间的电磁干扰,在实验过程中应保证两者之
(2) 将驱动信号的频率调至最小,以便于调节信幅
(3) 慢慢升高驱动号的频率,观察示波器接收到的波形的改变。注意:频率节过
不能太快,因为弦线形成驻波需要一定的能量积累间,太快则来不及形成驻波。如果不能观察到波形,则调大信的输出幅;如果弦线幅太大,成弦线击传感器,则应减小信号源输幅度;适当调节示波器的通道增益,以观到合适波形大小为准。一般一个波腹时,信号源输出为2~3V,可观察到明显的驻波波,同观弦线,应当有明显的振幅。当弦的振动幅度最大时,示波器接收到的波振幅最大,的频率就是共振频率,记录这
(4) 再增加输出率,可以连续找出几个共振频率。注意:接收线圈如果位于
则示波器上无法测量到波形,所以驱动线圈和接收线圈此时应适当移动位置,察到最的波形幅度。当波频率较高,弦线上形几个波腹、波节时,弦线的振幅会较,眼睛不易观察到。这时把接收线圈移右边劈尖,再步向左动,时观察示波器(注意波形是如何是如何变化的),找记下波腹和波节的
(5) 改变弦长重复步骤3、4;记录相数
2. 在弦长和线密度一定时,测量不同张力的共振
(1) 选择一根弦和合适的砝码质量,放置两个劈尖至一定的间距,例如60cm,调
动频率,使弦线产生稳定的驻波。
(2) 记录相关的线密度、弦长、张力、波腹数等
(3) 改变砝码的量和挂钩的质量,调节驱动频率,使弦线产生稳定的驻波。录相
数据
3. 张力和弦长一定,改变线密度,测量共振频率和弦线的线
(1) 放置两个劈至合适的间距,选择一定的张力,调节驱动频率,使弦线产稳定
驻波。
(2) 记录相关的弦长和张力等参
(3) 换用不同的线,改变驱动频率,使弦线产生同样波腹数的稳定驻波,记相关
数据。
(4)
【数据记录及处理】
篇三:弦振动试验实验报
弦振动试验
一、实验目的
1(观察在弦线上形成的驻
2(用弦驻波法测量张紧弦线上驻波的
3(研究弦线上张力与弦线上驻波波长之间关
4(研究均匀弦线横波的传播速度与张力、弦线密度之间关
二、数据处理
1(在张力一定的条件下(加9个砝码),求波的传速
2.求横波的波长与弦线中的张力的
1
2
lgλ
lgT
由以上可知,波长的对
3
弦线上的振动研究实验
弦线上的振动研究
一、 实验目的
1. 了解弦振动时驻波形成的过
2. 利用弦振动形成的波研究振动的基频与张力、弦长的关系,测量在弦线上横波的播速
二、实验内容
1. 调整实验装置,观察弦线上形成
(1) 将漆包线两端去漆,使其能导电。包线一端接到黑色电极上,并穿过板上小孔绕轮上,一端接到红色的电上,时将砝码系上。磁铁于弦线下适当位置,并用支架在度尺上撑住漆包线。将电路接入电源 ,当交变电通过漆包线时,周围的场与铁的相互作用使得漆包线产生波动.调节信号发生器的输率和幅度,使弦线上产
(2) 观察弦线上的驻波,将弦长L设一定长度,在砝码钩上增减砝码,仔细调节信号频率和信号强度,使线上产生数个波形清晰、稳定的
2. 测量弦线上横波的传播速
(1) 取弦线上的张力 F为一定值(例如此时砝码质量为20g)。
(2) 弦长L不变,张力F不变,调节弦线振动频率 ,要求取5个不的
,计算弦线上横波频率值,测量驻波的波长λ 。由驻波波长λ与弦线动
的传播速度V。
3. 选作内容:研究驻波波长与弦线上张力
(1) 将弦线振动频率 取一定值,改变砝码质量3次,调弦线长度,使弦线产生定的驻波。此时有L=n λ /2, 在每固定张力F的用,重复5次测量n个半波长的弦长度L,根
计算弦线振动频率,与仪器的数值比较,并取其中一组数据计算不确定度。其中,弦
(2) 用作图法研究驻波波长与弦线上张力的关系,自拟数据表格和选取参
三、思考题
教材第一册125页1,3题
物理实验要求及数据表格_实验07 弦线振动
福建农林大学 物理实验要求及原始数据
实验7 弦振动的研
专业___________________ 学号___________________ 姓名___________________ 一、预习
1. 沿弦线传播的横波波长与弦线张力、波源振动频率之间有何
2. 实验时如何调出驻波现象,
3. 驻波节点间距与波长的关系,
二、实验内容
1. 验证横波的波长与弦线中的张力的关系(固定源振的频率,改变砝码质量); f,100Hz2. 验证横波的波长与波源动频率的关系(固
3. 得出弦线上波传播的规律结论。
三、实验注意事项
1. 在调节移动可动滑轮观察现象时,可弦线与标尺之间铺一张白纸以利于观察波节或波腹; 2. 要调出振大且稳定的驻波,需要以下几
? 保证波节点稳定;
? 振幅尽可能大;
? 防止假象的出现。
3. 实验时要防止机械共振(避开共振频率,调小振
四、原始数据记录表
组号________ 同组人姓名____________________ 成绩__________
1
福建农林大学 物理实验要求及原始数据
五、数据处理要求
1. 利用各波节点读数波长的关系进行计算,完成数据处理表(建议用Excel处理
,
,,,,,2L,L110,,,,,,123,,,L,L,, ,,,2203,2,,,,L,L,3303,
,2. 利用坐标纸作图,求
,表示常数)说明与的线性关系; lnTCln,1
3. 利用坐标纸作图,求直
与的线性关系; lnf
4. 推导得出弦线上波播的规律结论,说明固定频率及线密度而改变张力时,波长与
力的关系,固定张力及线密度而改变频率时,波长与振动频率的关系。 TT,ff,
六、数据处理注意事
为纵坐标,、为横坐标,作为对数值,不用标注单位; 1. 画图时,lnMlnfln,
2. 实验结果应在误差允范围内(相对误差E?10%)符合理论值,否则需分
1. 相干波的条件是什么,
为使作图时数据点分布均匀,各张力应如何
*****************************************************************************
小贴士:读书技巧
有人问我,同样在大学时代,你是怎么读了那么多书籍呢,其实这个问,虽然些惭愧,不过确有些话要说:有一学问叫“阅读学”,简单明了,如名字所说,就是教人怎么读书的——我也把我自己的一读经验加进去,都是些非常实用的东西,希望文章对大学生们
一(读书速度:如果你读书时眼睛是一个字一个字盯着看,那是显然读不下去的,只要一小会你的读书欲望就消失无影无踪。读书时的速度要快,一眼能看一句,甚至一行字,乃至所谓的“一目十”。不用惊讶,一目十行似地看书并不意味着没有效率,相反看书过慢才正的效率低下者。有个美人出了建立阅读学的书,叫种快浏览“检视阅读”,极称是很有效读书法,我深深认同。我曾经用了四个时时间读完陆遥的《平凡的世界》四,事后与一个看了十几天的同学比较,我记忆的情节和对书的理解远比另一同学好,而他所谓非常细读那种。 当,检视阅读是必须学会,练会的技巧,但不代表不需要详细阅读。当在书时遇到特别好段落或特别必要的段落,可把速度放到最慢,反复地读,详细地读,甚如果有必要就把它记忆头脑中,对于其他落采取检视读的手段。这里还有一问题,在读书中遇到不懂的地方怎么办,案是你把它略过去不用管它,因为样的地方通是学科内比较困难的东西,对于你个外行来说是很必要掌握。然也存在另种情,就你不懂的方很重要,这时你只能放慢整体度对不懂的部
2
福建农林大学 物理实验要求及原始数据
那么有人还会质疑,这样读书,不是把书糟蹋了吗,其实,一本书有30%的精华不错了,或者我说,你能理解30%就可以了,这30%约等于80%。当你快速阅读候,你脑子总会留一些印象,那些印象性的东西,就将深刻印在你脑子中的知识。因为,只有你感兴趣的西,你的维才会接受,才会理解,而这部分东西也常常就是该书籍的精华。管你读得怎样快,你脑子中直存在疑问,也会在到某个时候迎刃而解——这与速度无关,与书中是否有你需要的东西有关。果有的,你再快,案也是跑不掉的,这就是
其实,我想大家肯定听过有所谓的快速阅读培训班或培书籍的事,声称3分钟能读一本几百页的书。其实这说法部真的,他教的方法就是检视阅读——他方法是让你把一页书当成图形入进你脑子中,我曾经多次尝试,的确有候可以到,不过需要超常规地注意力,很费心神,不太实际应用。但这说法部分是假的,谓3钟读夸大辞,是有意的虚假宣传。但不管怎么样,有这么个事在,更证了人的阅读是可以很快的,只是平时我们
PS:读得慢,读得“仔细”,很多时候等同于“读不下去”。那么快速读书,即使你理
不过,量变终将引起质变,所以快速阅读习惯的养成,是个
二(读书顺序:
很多同学一明白读书的好处之后,就拿过来部的书开始读,结果没过一会就读不下去了。这很正常,如果每个人都能一下看去就都成了超人了,这种法显然不
那么究竟该如何读书呢,这需要一种策略,简单说就是好顺序。一般来说,读某一学科书时最好先看这一学科的发,了解历上这个学科么样子的。这可大有好处的,因为每个学科的展,都是从简单到复杂,从谬误到真理,一个流到众多流派,而这个学科的学科史恰恰表现的就是这些。而读史是很轻松的,在畅的围中完学的发展史,就基本上对学科有了理性的认识了。这时根据你的兴趣所在或逻序,你就可以进入到这个学
读完学科史之后,就要选取理论书籍了,作为一个该科的初学者,要选取该学科初级理论书籍——很多时候你有初级水平可以了,除想深入。在新的书有很多很人性化的,他书中穿插了很多故事,一边讲故事一边讲论,读很容易接受(本书就想达到这个目的),而且这些讲的论都是实用性很高的东,值关。另你在选书时要看清“??入门”“教你??”“从零学起”字样,你都可以,因为这些东西都适合你入
如果你入了门,对这个科目有了浓厚兴趣,就要进入深入点的读了。这时候,你可以按着标教程一步一步学习。不过这里我想提醒大家的书,除标准教程值得看,其他各流派的书也值得你看,这可以效丰富你的思
这里我需要特别指出的是:除非你想特别深入学该学,否则关于该学科大家名家写的书就不需要看了。这些人写的书非常懂,不适合初次的读者阅读。如果很必要看原著,那
3
福建农林大学 物理实验要求及原始数据
找一本关于原著的解析书籍或其他人做注释的书籍。在哲学书籍阅读时尤如此,曾读尼采的“拉图特拉如是说”,续几天读不懂其中一段话的意思,疑为天书;后来读后人的解析,对采的思想才了充分认,可是还读不懂他的书——读懂他们写的书的还是交给专业人
三(读书的其他方
1.同时拥有三本书,两本比较枯燥的,一本特别感兴趣的,轮换
2.有必要在大型图书馆办借阅证,能找到你想找的书并把握时代
3.给自己读书创造最良好的环境,比如适当的灯光或一杯
当你读了一个学科书后,与这个专业的专业人士进行沟通交流; 4.
5.如果你上的是你根本不愿上或对你毫无意义的课,不如用这时间
6.读书遵循实用主义原则;
7.虽然有兴趣或动力等,但读书还会是很枯燥的,要有良好的
8.不要急功近利,想要读什么就应用什么。要耐心等候读书在你内心内化的过程,然后等待哪一天
9.各个学科的书都值得读;不过如果你的趣够广泛,就读你兴趣之内的书。把你喜欢的那类书都读读,比如说同学科内各思想,各个流派,各个年,很有益
10.理论联系实际。
2.
4
《弦线振动法测定液体密度实验》实验
评分:
大学物理实验设计性
实 验 报 告
实验题目: 弦线振动法测定液体
班 级:
姓 名: 学号: 41
指导教师:
茂名学院技术物理系大学物理实
实验日期:2008年 12 月 9 日
《弦线振动法测定液体密度实验》实验
实验课题及任务
《弦线振动法测定液体密度实验》实验课题任务是:研究弦线振动时波长?的大与弦线受到的张T关,在其它条件变的情况,改变弦线受到的张力可改变波长?,通过比较同一砝在空气中与在待测液中分别产生的张力不同,而产生不同的波长?,步求出待测液体
学生根据自己所学的知识,并在图书馆或互联网上查找资料,设计出《物体在液体中动研究》的整体方案,内包括:写出实验原理和理论算公式,研究测量方法,写出验内和步骤,然后根据自己设计的方案,进实验操作,记录据,做数据理,得出实验结果,写出完整的实验报告,也可按书学论文的格式书写实
设计要求
(1) 通过查找资料,并到实验室了解所用器的物以及阅读仪器使用说明书,了解仪器的使用方法,找出所要测量物理量,并推计算公式,在此基础上写出验的实验
(2) 选择实验的测量器,画出实验装置原理图,设计出实验方法和实验步骤,要具有操作
(3) 写出浸入待测液体中的物体体积的测量可方
(4) 写出浸入待测液的密度公式,并计算出待测液体的密度?。 (5) 分析讨论验结
实验仪器
弦振动实验仪一套、水、待测液体、烧
实验提示
物体浸没在液体中受到的浮力大小
f??液Vg
弦线在振动时频率?、波长?、张力T及弦线的线密度?有如关
??
1
T
??
当频率?与线密度?一定时,上式左右两边同时取对数,得到下式后还可以进步简
log??
12
logT?
12
log??log?
学时分配
教师指导(开放实验室)和开题报告1学时;实验验收,在4学时内完实
提交整体设计方案
学生自选题后2~3周内完成实验整体计案并提交。提交整体设计方案,要求用纸质版(电子版用电子邮件发送指导教师的电子邮箱里)供教师
参考书籍
《大学物理实验》陆廷济 胡德敬 陈铭南
弦线振动法测定液体密度
姓名:钟广生 班级:算机07-1班 联系方式:13534855452 一、验目
1、学会观察在弦线上形成的驻波,并用在实验中确定的弦线振动的
波长与张力、频率之间的关系,测定液体的
2、掌握弦振动实验仪的使,以及掌握和巩固物阿基米德原理 3、 学会用对最小二乘法对数行处
二、实验仪器:
弦振动实验仪一套、弦线、砝码、烧杯、待测液、
三、实验原理:
1. 两列波的振幅、振动方向和频率都同,且有恒定的位相差,当它们在媒质内沿一条直线相向传播时,将产生一特的干涉现象——形成驻。如图1
空气中和待测液体中的实验装置图分别
(2):
两个相邻波节或两相邻波腹之间的距
?
2
,波腹和波节交替作等距离排
相邻两波腹或波节间是半个波长。因此,只要测得相邻两波节或波腹间距
就能确定该波的波长。而由于固定弦的两端点A和点C是用劈尖支住的,故这两点一是波
2、在弦线下端悬挂质量为m的砝码,则张力T=mg。当波源振动时,即在上形成左传播的横波,横到达C点后产生反,由于前进波与反射波能够满足相条件,在弦线上形成驻波。当振动弦L(AC之间的离)半长的整数倍时,才能形成振幅最大且稳定的驻波。线的振动弦长L必
L?
n?2
(n=1,2,····) (1)
2Ln
由上式亦可得到沿弦线传播的横波波
??
(2)
式中n为弦线上驻波的波腹数,显然在驻波实验中,只要测得两相邻波节或两相邻波腹之的距离,就能确定波的波
3. 当横波沿弦线传播时,在弦线张力T不变的况,根据波动理论容易得到,弦线的振动频率为?,弦线上传播的横波波长?,张力T弦的线密度?(单位长度的质量)之间有如下
??
1
T
??
(3)
为了用实验证明公式(3)
12logT?
12
log??log? (4)
4、通过比较增加待测砝码个数在空气中与在待测液体中时分别产的
不同,而产生不同的波长?,根据公式log??在气
log?1?
12logT1?
12
12
logT?
12
log??log?
,得:
log??log? (5)
在水中:
log?2?
12logT2?
12
log??log?
(6)
在待测液体中:
log?3?
12
logT3?
12
log??log?
(7)
(5)-(6)得:
log?1?log?2?
12logT1?
12logT2
即: T2?T1(
?2?1
)
2
(8)
而砝码浸没在水中受到的浮力大小
?3?1
)
2
12
logT1?
12
logT3
(9)
T1?T3T1?T2
由f液??液V=T1?T3得 :?液??水 (10)
将(8)和(9)式代入(10)式中
?液?
?1??3?1??2
22
22
?水
这就是最终求液体密度的
四、实验内容与步
1、测量弦线张力时,将变压器输入插头与220v交流电源接,输出端与主机上的航空座相连接。打开数显示振动源面上的电源开关。板上数码管示振动源振动。根据需要频率调振动簧片,改变振动源的振动频率,调节面板上幅度调节旋钮,使振动源有振动输出;不需要振振动时,可按面板上复位,同时数码管显示全清零。某些频率,于振动簧片共振过大,此时逆时旋转板上的度旋钮可动滑轮支架到最大;在砝码盘上依次添加待测砝码的个数,以改弦线上张力。使台上弦线出现振幅较大而稳定
可记录频率、砝码质量及弦线上产生的驻波
2、启动弦振动仪振动,调节频率,调节滑轮C改变线长,直到弦线中出现振幅较而稳定的驻波。记下此时频率?、驻波的个数n1和弦线长度L1。
3、将待测砝码浸没到水中,保持频率不变,调节滑C改弦线长度,直到弦线中出现幅较大而稳定的驻波,并测出此时弦线对应的长L2和驻波的个n2。依次增加待测砝码的个数,5次,记录
4、将待测砝码浸没到待测液体中,保持频率不变,节滑C改变弦线长度,直到弦线中现振幅较大而稳定的驻波,并测出此时弦线对应长度L和驻波个n。依次增加待测砝码的个数,5次,记录
5、根据以上数据处理出不同情况下弦线的波长?,从而求出液体密度求出均
?液
并
五、注意事项:
1、要准确求出波长,关键是弦线中要调出幅较而稳定的驻波,实验时可通过初步估算弦线长度,逐步近似来实现这一最佳状,操作时,可沿弦线方向左、移动可动
2、实验时,发现波源发机械共振时就减少振幅或改变波源频率,便于调节出振幅大而定的
六、实验数据:
频率f? 100 HZ ?水? 0.99842 g
给定频率的原始实验数据
cm
2
?? 18.90C
七、实验数据处理:
频率
f?100 HZ ?水?0.99842g
2Ln
cm
2
??18.9C
由公式(2):??
?11=
?13=
2Ln
2Ln
则:
?34.10cm
?45.54cm
?
?
2?34.10
2
2?45.54
2
?12= ?14=
2Ln2Ln
??
2?39.51
22?50.49
2
?39.51cm?50.49cm
?15=
2Ln
?
2?56.97
2
?56.97cm
同理可得到在水中和在液体中的?各
?21=30.11cm ?22=37.70 cm ?23=44.65 cm ?24=47.31 cm ?25=53.20 cm
?31=30.90 cm ?32=38.03 cm ?33=44.83 cm ?34=47.71 cm
?35=53.83 cm
由公式?液?
?1??3?1??2
222
22
?水,则代入数据:
22
?1?
(34.10)?(30.90)(34.10)?(30.11)
2
2
?0.99842?0.81058g/cm
22
2
?2?
(39.51)?(38.03)(39.51)?(37.70)(45.54)?(44.83)
22
?0.99842?0.81988g/cm
2
22
?3?
(45.54)?(44.65)
(50.97)?(47.71)(50.97)?(47.31)
2
22
2
?0.99842?0.79808g/cm
2
22
?4?
?0.99842?0.89281g/cm
2
?5?
(56.97)?(53.83)(56.97)?(53.20)
2
22
?0.99842?0.83633g/cm
2
所以:
_
??
?
?1??2??3??4??5
5
5
2
0.81058?0.81988?0.79808?0.89281+0.83633
?0.83154g/cm
以上数据处理表: ( ??
2Ln)
忽略仪器误差,则:
S?
3
?0.03698(g/cm)?
Ur?
U
_
?
?100%?
0.036980.83154
?100%?4.4%
?
八、实验结果:
??(0.83154?0.03698)g.cm Ur?4.4%
?3
九、思考题:
1.本实验中,改变频率,会使波变还是波速变化?改变弦线长时,频率、波长、波速中那个量随变化?改变砝码质况又怎
答:由??改变砝码质量增大时,也是波长随之
2.调出稳定的驻波后,增加半波数的个数,应增加砝码还是减少砝码?是增长还是缩弦线
答:调出稳定的驻波后,欲增加半波数的个数,应增加砝码。也可增长线
3.求波长时为何要测几个半波长的总长?
??2ln,要计算波长,就得要测出几个半波长总
十、心得体会:
通过这个实验,除了排水法外测液体密度,有利用弦振动法测定液体密度,不用测其质量以测得度。虽然实验中因弦线振点的确定不是那么易把握。但是做了这个实验后更把握其振点。复习与巩固了相对不确定度的求法,处理数据时要注思精确问题。在这期间时,和同学间的互相讨论,学会互相帮肋。设计验能真正让我们学到很