弦上驻波实验 教学重点 1.观察在两端被固定的弦线上形成的驻波现象,了解弦线达到共振和形成稳定驻波的条件 2.测定弦线上横波的传播速度 3.用实验的方法确定弦线作受迫振动时的共振频率与驻波波腹个数、弦线有效长度、张力及 弦线线密度之间的关系; 4.用坐标纸作图、用最小二乘法作线性拟合和处理数据,并给出结论 教学内容 1.认识和调节仪器 2.测定弦音计上弦线的线密度u 3.固定弦上张力T,调节信号发生器的输出功率,观察在两端被固定的弦线上形成的具有n 个波腹的稳定驻波。 4.测定弦线上横波的传播速度v。 5.通过改变弦线长度L,弦线张力T及弦线线密度(更换不同粗细的弦线),观测共振频率, 并与计算值比较。 教学难点 1.调节稳定驻波波形。 2.由于实验中不可避免的非线性现象,在一些频率的位置也会使弦线产生共振,应通过将该 测量值与计算值比较,并观察半波长个数n来判断该频率是否为计算对应的值 教学要求 1.测量出的频率与理论计算值的偏差应在要求的范围内。 2.通过作图法以及最小二乘法拟合,共振频率∫与弦长L应有-1次幂的指数关系,与弦上张 力T应有1/2次幂的指数关系,与半波长个数n有+1次幂的指数关系,与弦线密度有-1/2 次幂的指数关系。 问题讨论 1.为何通常在示波器上看到的波形并非对称的正弦波形? 2.当用来测定线密度的样品弦线与装置上弦线的直径略有差别时,请判断是否需要修正?如 果需要,怎样修正? 3.对于某一个共振频率,增大频率调节和减小频率调节的过程中,振幅最大的频率位置往往 不同,如何解释这一现象?
弦上驻波实验 [教学重点] 1． 观察在两端被固定的弦线上形成的驻波现象，了解弦线达到共振和形成稳定驻波的条件； 2． 测定弦线上横波的传播速度； 3． 用实验的方法确定弦线作受迫振动时的共振频率与驻波波腹个数、弦线有效长度、张力及 弦线线密度之间的关系； 4． 用坐标纸作图、用最小二乘法作线性拟合和处理数据，并给出结论。 [教学内容] 1． 认识和调节仪器。 2． 测定弦音计上弦线的线密度 μ。 3． 固定弦上张力 T，调节信号发生器的输出功率，观察在两端被固定的弦线上形成的具有 n 个波腹的稳定驻波。 4． 测定弦线上横波的传播速度v 。 5． 通过改变弦线长度 L，弦线张力 T 及弦线线密度 μ（更换不同粗细的弦线），观测共振频率， 并与计算值比较。 [教学难点] 1． 调节稳定驻波波形。 2． 由于实验中不可避免的非线性现象，在一些频率的位置也会使弦线产生共振，应通过将该 测量值与计算值比较，并观察半波长个数 n 来判断该频率是否为计算对应的值。 [教学要求] 1． 测量出的频率与理论计算值的偏差应在要求的范围内。 2． 通过作图法以及最小二乘法拟合，共振频率 f 与弦长 L 应有-1 次幂的指数关系，与弦上张 力 T 应有 1/2 次幂的指数关系，与半波长个数 n 有+1 次幂的指数关系，与弦线密度 μ 有-1/2 次幂的指数关系。 [问题讨论] 1． 为何通常在示波器上看到的波形并非对称的正弦波形？ 2． 当用来测定线密度的样品弦线与装置上弦线的直径略有差别时，请判断是否需要修正？如 果需要，怎样修正？ 3． 对于某一个共振频率，增大频率调节和减小频率调节的过程中，振幅最大的频率位置往往 不同，如何解释这一现象？
直流电桥测量电阻(A) 【教学重点】 1.直流电桥的基本原理 2.直流电桥的灵敏度及影响它的因素; 3.平衡电桥测量电阻的误差来源。 【教学内容】 讲解电桥平衡原理,并重点介绍检流计的使用。 2.用三个电阻箱和一个待测电阻组成电 桥 (1)分别测量R31(约409~509)和R2 R (约44kg~47k9)两个未知电阻, 测量并计算相应电桥灵敏度 R (2)测量未知电阻R3(约4509~480 92),交换R1和R2的位置再测一次 测量在两种情况下的电桥灵敏度。用 (184)式计算R的测量值,计算 图1.直流电桥电路图 合成不确定度σ 3.观察改变测量条件对灵敏度的影响:(1)改变电压;(2)改变R1/R2的 比值;(3)在桥路串接一个电阻R。 【教学难点】 难点:正确连接电路和测量。 解决方法:指导学生正确连接电路,按实验要求调节好电源电压、桥臂R1和 R2的值。正确使用串联保护电阻R。正确判断电桥是否达到平衡。正确记 录R0的有效数字位数 【教学要求】 1.正确保留电阻测量结果、合成不确定度和桥路灵敏度的有效数字位数。 2.讨论测量条件对电桥灵敏度的影响。 【讨论与思考】
直流电桥测量电阻(A) 【教学重点】 1. 直流电桥的基本原理； 2. 直流电桥的灵敏度及影响它的因素； 3. 平衡电桥测量电阻的误差来源。 【教学内容】 1. 讲解电桥平衡原理，并重点介绍检流计的使用。 2. 用三个电阻箱和一个待测电阻组成电 桥。 图 1. 直流电桥电路图 （1） 分别测量Rx1（约 40 Ω ~ 50 Ω）和 （约4.4 kΩ ~ 4.7 kΩ）两个未知电阻， 测量并计算相应电桥灵敏度。 Rx2 （2） 测量未知电阻 （约 450 Ω ~ 480 Ω），交换 和 的位置再测一次。 测量在两种情况下的电桥灵敏度。用 （18.4）式计算 的测量值，计算 合成不确定度 。 Rx3 R1 R2 Rx3 Rx 3 σ 3. 观察改变测量条件对灵敏度的影响：（1）改变电压；（2）改变 的 比值；（3）在桥路串接一个电阻 。 R / 1 R2 Rh 【教学难点】 难点：正确连接电路和测量。 解决方法：指导学生正确连接电路，按实验要求调节好电源电压、桥臂 和 的值。正确使用串联保护电阻 。正确判断电桥是否达到平衡。正确记 录 的有效数字位数。 R1 R2 Rh R0 【教学要求】 1. 正确保留电阻测量结果、合成不确定度和桥路灵敏度的有效数字位数。 2. 讨论测量条件对电桥灵敏度的影响。 【讨论与思考】
1.下列因素是否会加大测量误差? (1)电源电压大幅度下降。 (2)电源电压稍有波动。 (3)检流计零点没有调准。 (4)检流计灵敏度不够高。 2.如果按电路图连好实验电路,接通电源后发现如下情况: (1)检流计指针总不偏转;(2)检流计指针总向一边偏转。 问电路有何故障?
1. 下列因素是否会加大测量误差？ （1） 电源电压大幅度下降。 （2） 电源电压稍有波动。 （3） 检流计零点没有调准。 （4） 检流计灵敏度不够高。 2. 如果按电路图连好实验电路，接通电源后发现如下情况： （1） 检流计指针总不偏转；（2）检流计指针总向一边偏转。 问电路有何故障？