20xx大學(xué)物理創(chuàng)新實(shí)驗報告-資料下載頁
2025-01-17 06:29本頁面
【正文】 調(diào)節(jié)張力杠桿水平調(diào)節(jié)旋鈕是張力杠桿水平（張力杠桿水平是根據(jù)懸掛物的質(zhì)量精確確定，弦的張力的必要條件，如果在張力杠桿的第一個槽內(nèi)掛質(zhì)量為m的砝碼，則弦的張力T=mg，這里g是重力加速度；若砝碼掛在第二個槽，則T=2mg；若砝碼掛在第三個槽，則T=3mg…….） ④置示波器各個開關(guān)及旋鈕于適當(dāng)位置，由信號發(fā)生器的信號出發(fā)示波器，在示波器上同時顯示接收器接受的信號及驅(qū)動信號兩個波形，緩慢的增加驅(qū)動頻率，邊聽弦音計的聲音邊觀察示波器上探測信號幅度的增大，當(dāng)接近共振時信號波形振幅突然增大，達(dá)到共振時示波器現(xiàn)實(shí)的波形是清晰穩(wěn)定的振幅最大的正弦波，這時應(yīng)看到弦的震動并聽到弦振動引發(fā)的聲音最大，若看不到弦的振動或者聽不到聲音，可以稍增大驅(qū)動的振幅（調(diào)節(jié)“輸出調(diào)節(jié)”按鈕）或改變接受線圈的位置再試，若波形失真，可稍減少驅(qū)動信號的振幅，測定記錄n=1時的共振頻率，繼續(xù)增大驅(qū)動信號頻率，測定并記錄n=2,3,4,5時的共振頻率，做γ?n圖線，導(dǎo)出γ和n的關(guān)系
保持L=，ρ
1保持不變，將1kg的砝碼依次掛在第5槽內(nèi)，測出n=1
時的各共振頻率。計算lg r 和lgT，以lg2為縱軸，lgT為橫軸作圖，由此導(dǎo)出r和T的關(guān)系。
根據(jù)上述實(shí)驗結(jié)果寫出弦振動的共振頻率γ與張力T、線密度ρ關(guān)系，驗證駐波公式。
弦長l波腹數(shù)n的
五 數(shù)據(jù)記錄及處理
數(shù)據(jù) T=1mg ρ1= kg/m
數(shù)據(jù)處理：
由matlab求得平均數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)差 x1= σx=
最小二乘法擬合結(jié)果： Linear model Poly1:f(x) = p1*x + p2
Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = (, ) p2 = (, )
Goodness of fit:SSE: : 1
Adjusted Rsquare: 1RMSE:
此結(jié)果中Rsquare: 1 Adjusted Rsquare: 1說明，此次數(shù)據(jù)沒有異常點(diǎn)，并且這次實(shí)驗數(shù)據(jù)n與γ關(guān)系非常接近線性關(guān)系，并可以得出結(jié)論：n與γ呈正比。
x1= σx=
最小二乘法擬合結(jié)果： Linear model Poly1:f(x) = p1*x + p2
Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = (, ) p2 = (, ) Goodness of fit:SSE: :
Adjusted Rsquare: :
由分析可知，此次數(shù)據(jù)中并沒有異常點(diǎn)，并且進(jìn)行線性擬合后Rsquare: Adjusted Rsquare: ，因為都極其接近1，所以說此次擬合進(jìn)行的非常成功，由此我們可以得出相應(yīng)的結(jié)論：lgT與lgγ是線性關(guān)系。
驗證了弦振動的共振頻率與張力是線性關(guān)系
也驗證了弦振動的共振頻率與波腹數(shù)是線性關(guān)系。
在γ和n關(guān)系的實(shí)驗中，判斷是否接近共振時，會有一些誤差，而且因為有外界風(fēng)力等不可避免因素，所以可能會有較小誤差。
在γ與T實(shí)驗中，由于摩擦力，弦不是處于完全水平等可能產(chǎn)生較小的誤差。
附錄（Matlab代碼）
%%實(shí)驗1 %一
A=[1 2 3 4 5 ]。
p1=mean(A(:,2))。 %平均數(shù) q1=sqrt(var(A(:,2)))。 %標(biāo)準(zhǔn)差
figure
plot(A(:,1),A(:,2),’o’) hold on lsline
xlabel(‘n 波腹數(shù)’)。
ylabel(‘γ（Hz） 頻率’)。title(‘γ和n的關(guān)系’)。
[k b]=polyfit(A(:,1),A(:,2),1)。%擬合直線
%二
% T（kg） LgT（kg） γ(Hz) Lgγ(Hz) B=[1 2 3 4 5 ]。
x=B(:,1)。 y=B(:,3)。此資料由網(wǎng)絡(luò)收集而來，如有侵權(quán)請告知上傳者立即刪除。資料共分享，我們負(fù)責(zé)傳遞知
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