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不飞则已，一飞冲天；不鸣则已，一鸣惊人。——《韩非子》

全国第七届“优利德杯”大学生自制教具展评作品技术资料

多功能共振-驻波演示装置

使用说明书

作者单位：华南师范大学

制作姓名：林丽婵林锦芬

指导教师：***

不飞则已，一飞冲天；不鸣则已，一鸣惊人。——《韩非子》

不飞则已，一飞冲天；不鸣则已，一鸣惊人。——《韩非子》

华南师范大学多功能共振-驻波演示仪

一、实验设计简图

装置原理图如下：

220V

音频信号发生器功率放大器扬声器模块单元（共振模

块、驻波模块等）

整体装置图如下图所示：

图1整体装置图

二、实验原理

物体的固有频率与材料、结构有一定的关系，当振动源上的音频信号频率从小到大变化，当

ff

作用在系统上的驱动力频率等于物体的固有频率时，即当驱固，物体就会以最大振幅

振动，即达到共振状态。因此我们将竹条根据其厚度从薄到厚排布，进行对比实验，发现竹条从薄

到厚依次共振状态。此模块既可以用来探究共振的发生条件，也可以用来探究固有频率与竹条厚度

的关系。

2L1T

n

根据理论推导结果，当，直线弦线会出现稳定的驻波现象，代表着驻波的

nvu

个数。可见驻波的行成个数与多个因素有关：绳子张力、绳子长度、振动频率、线质量密度有关。

因此设计实验定量探究驻波个数n与其他各个变量之间的关系。

1

不飞则已，一飞冲天；不鸣则已，一鸣惊人。——《韩非子》

华南师范大学多功能共振-驻波演示仪



经理论推导得出：圆形弦出现稳定的驻波现象时，弦长L(2n1),n1,2,3,即弦长L

2



为半波长/2的奇数倍。如图5所示，圆形钢丝在频率可调的策动源（这里使用连接了功放的喇

叭）激励下做上下谐振动，在弹性介质弦中引发沿弦传播的顺时针和逆时针方向的谐波，调节振源

频率（即调节弦中行波的波长）即可观察到稳定的驻波现象。

当互相垂直的振动相互叠加时，如果分振动的频率成整数比，则合成的振动轨迹为稳定的曲

线，而曲线的花样和分振动的频率比及初相位有关，这种轨迹图形称为李萨如图。本模块中的振动

源是扬声器，其工作时存在横向振动和纵向振动，因此也可以用于演示李萨如图。

将一正方形亚克力板中心固定在扬声器上，亚克力板呈水平，扬声器与音频信号发生器相连，