发布时间 : 星期一 文章全国中学生物理竞赛实验指导书思考题参考答案-力学更新完毕开始阅读cea225eeff00bed5b8f31d68
在相位法测量时，出现斜直线代表发射端和接收端信号的相位差是2?整倍数，这时接收端位置的微小变化将引起相位变化，直线就往闭合曲线变化，直线变曲线容易看出来。如果采用利萨如图形为正椭圆进行测量，尽管出现正椭圆也代表发射端和接收端信号的相位差是2?整倍数，这时接收端位置的微小变化将引起相位变化，正椭圆向斜椭圆变化，这不容易判断。
【补充思考题】在测量空气中的声速的实验中，怎样测量谐振频率？
答：使两个换能器之间有适当距离，信号发射器有适当输出，调节示波器，使荧光屏上出现稳定的、适当大小的正弦波形。改变信号源频率，并略微调整接收端位置，使正弦波振幅尽可能大，反复这样调节，直到在一定距离上不管改变信号频率还是改变距离正弦波幅度都减小，此时的信号频率即换能器的谐振频率。
[补充思考题]在测量空气中的声速的实验中，为什么波节处振幅一般不为零？ 答：因为信号源发射的信号不是理想正弦信号，带有一定的谐波成份，其中基波最强，当基波在接收端位置满足波节条件时，而个别谐波信号并不满足波节条件，振幅并不为零。
实验七 弦线上的驻波实验
【思考题参考答案】
1．弦线上出现驻波的条件是什么？
2L答： ??，(n?1,2,3,?)。
n2．如果要确定弦线作受迫振动时共振频率与弦线有效长度L之间的关系，应如何安排实验？
答：固定T，改变L，测出n=1的共振频率f。 根据??2LT1T1，v?f?，v? 得f? n?2?L令y?lnf，x?lnL，则y?b0?x
?1T???b?ln其中0?2?? ??根据实验数据作y?x图线，用最小二乘法计算斜率和截距，将斜率与“?1”比较。 [补充思考题]弦振动实验中，如何寻找弦振动的基频，为什么在驱动信号频率较低的情况下也能产生共振？
答：弦振动的基频是只有一个波腹时弦振动出现共振（稳定的驻波）时弦振动频率。对固定的弦长和拉力，连接好信号源和示波器，接收线圈安放在两个支点的正中间位置，保持已知的信号输出功率，缓慢调节输出频率，当出现正弦信号有稳定趋势时更慢调节
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频率，当正弦波形幅度最大时，用示波器测出驱动和接收的正弦波峰峰值，测出接收的正弦波周期即弦振动周期。继续增大信号源频率，只要出现稳定驻波都进行上述测量，你会发现这些共振的弦振动频率一样。当引起共振的信号很强时就看到弦振动并且是一个波幅，这个频率就是基频频率。
由于信号源输出的不是单一频率的理想正弦波，特别是较低频率时，带有一定的谐波成份，谐波的能量达到一定强度时，如果满足了共振条件（谐波频率等于弦振动固有频率）也会产生稳定驻波。
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