搜索
横波在弦线上传播的研究普通物理实验复习1.实验回顾二、横波在弦线上传播的研究当在同一直线上沿相反方向传播的两个振幅相同的相干波叠加时，在一定条件下可形成驻波。波腹波节振源2/2/弦长为L，振动产生驻波的条件为：/2(1,2,3......)Lnn公式要记调出驻波的要求91234567810111、弦线出现振幅较大且稳定的驻波。2、驻波的个数n要尽量大些（n=2）。二、横波在弦线上传播的研究在弦线上传播的横波满足下列规律：1Tf左式两边取对数11loglogloglog22Tf公式要记改变T或f，作lgλ-lgf或lgλ–lgT曲线，可验证弦线上横波的传播规律。二、横波在弦线上传播的研究参考方法：（1）根据公式的变形式来计算弦线密度。Tf1（2）截距法：根据由直线方程的截距计算弦线密度。fTloglog21log21log二、横波在弦线上传播的研究（1）数据记录读数：电子称精确到0.01g，频率一般精确到0.01Hz，测量弦线估计到0.01cm。计算：乘法运算，有效数字一般与运算的各个量中有效数字的倍数最少者相同，或多取一位，最后由不确定度决定。对数，结果的有效数字，其尾数与真数的位数决定。2.存在问题二、横波在弦线上传播的研究少2位，电子称精确到0.01g少1位。T有4位效数字，因此logT小数位取4位λ(cm)24.5030.2837.1643.9047.8952.50lgλ1.3891.4811.5701.6421.6801.720λ(cm)24.5030.2837.1643.9047.8952.50lgλ1.38921.48121.57011.64251.68021.7202少1位M（g）85130175220265二、横波在弦线上传播的研究（2）作图作图的图像起点，不必从0开始；坐标轴比例的选取一般间隔1，2，5，10。有效位数，一般与表中一致（3）数据分析求斜率注意取图像上两个相隔较远的点，而非实验数据。没给出验证结论。应：由图求出斜率，与理论值比较（算百分误差），由此验证，在频率一定时，线密度一定时，则成立。验证波长与频率的关系亦同理。g=9.788m/s22.存在问题lglglg和、fT21T二、横波在弦线上传播的研究3.思考题（1）测量时，应如何操作才能减少误差？答：测几个半波长的总长，L要大，振动的波腹最大，波节最小且稳定。（2）为何波源的簧片振动频率尽可能避开振动源的机械共振频率？答：因共振时，振动剧烈，难以调节出稳定的驻波。其次，共振会损坏仪器。（但若将振动幅度调小，也可调出稳定的驻波。）二、横波在弦线上传播的研究（3）弦线的粗细和弹性对实验各有什么影响，应如何选择？弦线的粗细影响线密度的大小，由可知，同种材料的线越粗，λ越小；线越细，λ越大。弦线的弹性影响振动的振幅，弹性越好，振幅越大。但在实验中，过粗的弦线令λ过小，难以测量，误差大；过细令λ过大，容易超出仪器的测量长度。弹性好振幅过大，弦线容易断损坏仪器；弹性差振幅过小，不易观察波形。根据实验仪器的性能，本实验应选择弹性较好，粗细适中的弦线。Tf1＝二、横波在弦线上传播的研究（4）因振簧片作水平方向的振动，理论上测面平视应观察不到波形。你在实验中平视能观察到吗？什么情况下能观察到。为什么？在砝码较重或有晃动，或振源的振动方向本身不是在水平方向时，能观察到。由于砝码随着振动等原因，使在铅直方向有一分振动，也产生驻波。二、横波在弦线上传播的研究(5)何操作才能使lgλ-lgT直线图上的数据点分布比较均匀？答：(定性)因T等间距取值时，则lgT越大，点的分布越密——由此可知，随着T的增加，T的取值间隔加大，可使lgλ-lgT直线图上的数据点分布比较均匀。（定量）由数学公式可反推出：质量T应是成正比增加，可图上的数据点均匀分布。即：lgTn－lgTn－1＝CTn=C’Tn-1(C，C’为常数)二、横波在弦线上传播的研究（6）为何要将（2）式转变成（3）式？是否一定要将（2）式取对数？答：取对数，各量间关系化成线性的，就可用图求解和验证，比较方便。直线斜率的理论值为0.5和－1，方便比较和验证。不取对数也行，如：λ＝f--1μ-1/2T1/2,通过作λ～T1/2图，看是否与T1/2成正比关系，其斜率为f--1μ-1/2。祝考出好成绩！