DH4618弦振动共振波形及波的传播速度测量(0703) (2)

弦长 (cm) 张力 （kg.m/S2） 线密度 (kg/m) 波腹位置 波节位置 波腹（cm） (cm) 数 波长 (cm) 频率计算值 共振频率 f?T?n（Hz） ? 2L 传播速度V=2Lf/n (m/s) 2、张力和线密度一定，改变弦长，测量弦线的共振频率和横波的传播速度

张力 （kg.m/S2） 线密度 (kg/m) 弦线长度（cm） 波腹位置 波节位置 （cm） (cm) 波腹数 波长 (cm) 共振频率 传播速度（Hz） V=2Lf/n (m/s) 作弦长与共振频率的关系图

3、弦长和线密度一定，改变张力，测量弦线的共振频率和横波的传播速度

弦长 (cm) 线密度 (kg/m) 张力波腹位置 波节位置 2（kg.m/S） （cm） (cm) 波腹数 波长 (cm) 共振频率 传播速度（Hz） V=2Lf/n (m/s) 作张力与共振频率的关系图。

根据 V ? T 算出波速，这一波速与V?f??=2Lf/n（f是共振频率，?是

?波长）作比较，分析存在差别的原因。

作张力与波速的关系图。

５

比较测量所得的线密度与上述静态线密度有何差别，试说明原因。 【注意事项】

1、仪器应可靠放置，张力挂钩应置于实验桌外侧，并注意不要让仪器滑落。

2、弦线应可靠挂放，砝码的悬挂的取放应动作轻小，以免使弦线崩断而发生事故。 【思考题】

1、通过实验，说明弦线的共振频率和波速与哪些条件有关？ 2、换用不同弦线后，共振频率有何变化？存在什么关系？

3、如果弦线有弯曲或者不是均匀的，对共振频率和驻波有何影响？ 4、相同的驻波频率时，不同的弦线产生的声音是否相同？ 5、试用本实验的内容阐述吉它的工作原理。

*6、移动接收传感器至不同位置时，弦线的振动波形有何变化？是否依然为正弦波？试分析原因。 参考文献：

1、《利用驻波实验研究混沌现象》 吴本科、肖苏等 《物理实验》2006年第1期 2、《ZCXS—A型弦音实验仪说明书》 浙大城市学院 杭州大华科教仪器研究所

附录1 DH4618型弦振动实验仪信号源使用说明

一、概述

在研究弦振动实验时，需要功率信号源对弦线进行激励驱动，使其产生

驻波。本信号源可配合DH4618型弦振动研究实验仪进行弦振动实验。仪器的特点是输出阻抗低，激振信号不易失真，同时频率稳定性好，频率的调节细度和分辨率也足够小，能很好地找到弦线的共振频率。 本仪器也可在其它合适的场合作正弦波信号源用。 二、主要技术指标

1、环境条件

使用温度范围：5℃~35℃，相对湿度范围：25%~85% 2、电源：交流220V±10%，50Hz。

3、频率：频率信号为正弦波，失真度≤1%。

频率范围：频段I为15~100Hz，频段Ⅱ为100~1000Hz。 4、频率显示：采用等精度测频，四位数字显示。 测量范围：0~99.99Hz，分辨率0.01Hz，测频精度：±（0.2%＋0.01 Hz）；

100.0~999.9Hz，分辨率0.1Hz，测频精度：±（0.2%＋0.1

Hz）；

1000~9999Hz，分辨率1Hz，测频精度：±（0.2%＋1 Hz）；

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5、功率输出

输出幅度：0~10VP-P连续可调，输出电流：≥0.5A

三、仪器结构

仪器的信号输出及调节均在前面板上进行，附图1为仪器的前面板图。

附图 1

1、四位数显频率表 2、频段选择 3、频率粗调 4、频率细调 5、激励信号输出 6、激励信号波形 7、激励信号幅度调节 四、仪器的使用

1、打开信号源的电源开关，信号源通电。调节频率，频率表应有相应的频率指示。用示波器观察“波形”端，应有相应的正弦波；调节“幅度”旋钮，波形的幅度产生变化，当幅度调节至最大时，波形的峰-峰值应≥10V，这时仪器已基本正常，再通电预热10分钟左右，即可进行弦振动实验。

2、按DH4618型弦振动研究实验仪的讲义说明，将驱动传感器的引线接至本仪器的“激振”端，注意连线的可靠性。

3、仪器的频率“粗调”用于较大范围地改变频率，“细调”用于准确地寻找共振频率。由于弦线的共振频率的范围很小，故应细心调节，不可过快，以免错过相应的共振频率。

4、当弦线振动幅度过大时，应逆时针调节“幅度”旋钮，减小激振信号；振动幅度过小时，应加大激振信号的幅度。 五、注意事项

1、仪器的“激振”输出为功率信号，应防止短路。

2、仪器的频率稳定度和显示精度都较高，故使用前应预热。

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