得驻波表达式：
?(x, t) = 2Acos kx ? cos?t
由叠加式知，各质元以同一频率作简谐振动。各点的振幅|2Acos kx|和位置x有关，振幅在空间按余弦规律分布。有些点始终静止，这些点称作波节 (node)。波节处，由两列波引起的两振动恰好反相，相互抵消，故波节处静止不动。由
cos kx＝0得波节位置
x = ?(2m + 1) ? (m = 0，1，2，?) 4
两相邻波节间的距离为 ? /2。
有些点振幅最大，这些点称作波腹(antinode)。波腹处，由两列波引起的两振动恰好同相，相互加强，故波腹处振幅最大。两相邻波腹间的距离亦为 ? /2。 驻波波形曲线分为很多“分段”(每段长?/2)， 同一分段中的各质元振动相位相同；相邻分段中的质元振动相位相反。 2、实际中驻波的形成
实际的驻波可由入射到媒质界面上的行波和它的反射波叠加而成。 （1）波在固定端的反射 (如一端固定的弹性绳)，反射波有相位突变 ? ?反射波和入射波分别引起的边界点的两振动反相，叠加后相消； ?反射点是波节(和固定点情况吻合)。
（2）波在自由端的反射，反射波无相位突变 ?反射波和入射波分别引起的边界点的两振动同相，叠加后加强； ?反射点是波腹。
本实验演示的是载有交流电流的金属弦线，两端以一定的张力固定，相距L。在固定的磁场中此弦线受到安培力的作用而振动，既弦线在周期性的横向外力下形成驻波。因弦线张力固定，所以调节电流的频率可以改变横波的波长，当弦线的长度等于半波长的整数倍时，可形成稳定的驻波。实验装置如图。 三、实验步骤
1、 调节固定端滑块，测出L值；固定砝码，保证弦线中有一定的张力； 2、 把永久磁铁放在导线中点下面；
3、 开启电源开关，由小到大缓慢调节频率，便会在导线上形成驻波； 4、 分别调出一个、三个、五个波腹，验证是否满足 ?1:?3:?5?1:3:5
5、实验完毕，将频率旋钮调到最小，关闭电源。 四、思考题
1、 本实验中，波速是多少？你能说明波速与频率无关吗？ 2、 本实验中，若固定频率而改变张力，情况会怎样？
3、 永久磁铁放在导线的中点能否形成两个波腹的驻波？为什么？若放在两
端呢？
3、看得见的声波 实验目的：
用巧妙的方法来展示声波在振动时产生的波形。 实验原理：
通过直接将乐器弦的振动转化为可视的波来揭示声音的性质。转动转轮，再拨弹吉它，改变光带移动的速率，当二者一致时，就能清晰地看到琴弦振动的波形。这个波形跟它所发出的声波相对应。
实验仪器：
实验操作：
转动转轮，拨动琴弦，观察声波的形状。
讨论与思考：
转轮的速度会影响看到的声波的形状吗？
4、昆特管
实验目的：
观察驻波现象 实验原理：
声波在空气中传播，入射波和反射波叠加形成驻波，在驻波的波腹处，球形微粒被激起，形成浪花。在驻波中，波节点始终保持静止，波腹点的振幅为最大，其它各点以不同的振幅振动。所有波节点把介质划分为长 l ／ 2 的许多段，每段中各点振幅虽不同，但相位皆相同，而相邻段间的相位则相反。因此，驻波实际上就是分段振动现象，在驻波中没有振动状态和相位的传播，故称为驻波。 实验仪器： 实验操作：
1.将信号源电压输出调至最低，打开信号源；
2.信号频率调至某一参考值附近，调节频率微调旋钮至管内形成驻波。此时能看到激起的片状水花（若现象不明显可适当增大电压值）；
3.依次观察在各参考频率下管内出现驻波的情况； 4.依次观察在不同电压幅度下驻波振幅的变化。 讨论与思考：
1. 如果昆特管的地面是平的，那么看到的图案将有何不同？
2. 开口式的共振与闭口式的共振有何不同？若昆特管的两端都是开口的，那么管
中还会形成驻波图案吗？请阐述你的理由。
注意事项：
1.改变频率之前先降低输出电压，调好频率后再增大电压，以免声音太大。 2.注意提醒学生，声波是一种纵波，观察纵波的驻波现象。
5、弹簧片的受迫振动与共振演示
实验目的：
利用长短不同的弹性刚片在周期性外力的作用下做强迫振动，当弹性片的固有频率与强迫外力频率相同时产生共振现象。调节频率，观察在弹性片中形成的驻波。 实验原理：
一个振动系统，如果没有能量的不断补充，振动最终会停下来。因此，为了获得稳定的振动，通常对系统加一个周期性的外力，称为策动力。在周期性的策动力作用下的振动为受迫振动。理论计算表明，受迫振动在稳定后的振动频率与策动力的频率相同。振幅与策动力的频率有关系。策动力的频率公式 式中
（1）
为系统固有频率， 为阻尼系数。当策动力的频率满足式（1）时，则系
统振幅达到最大，称为共振。
一般因为阻力很小，所以共振的条件可以近似写为：
（2）
即当策动力的频率与固有频率相同时发生共振现象。
系统的固有频率一般与系统的弹性系数和惯量有关系。在惯量相同的情况
下，弹性越大，固有频率越大；在弹性相同时，惯量越大，固有频率越小。所以，由同种材料做成的截面相同的弹簧片，越长的固有频率越小。
实验仪器：
实验操作：
1．将仪器放置在水平桌面上，按通电源，仔细调节电源电压，使电机转速逐渐增快，可观察到弹性刚片从长到短逐个振动。
2．弹性刚片从长到短逐个振动的过程中，可观察到同一弹性刚片在不同频率时，两个方向的振动情况，还可以发现一个方向上会出现两次振动并观察比较振动时的振幅。
3．调节到一定频率时（调节电压），在较长的刚片中可观察到驻波现象。
注意事项：
因电机最大额定电压为24伏，切记调节输出电压时不要超过24伏，以免损坏电机。
电磁学部分
1. 静电除尘
一、演示目的 了解静电的应用。
二、原理
烟雾通过排烟通道时，由于组成烟雾的原子分子频繁的相互碰撞，使得少量的原子分子失去电子而成为带电离子。当打开电源时，这些少量的带电离子在高电压静电场的作用下加速运动，以更大的动能去碰撞其它原子分子，最终几乎所有的原子分子都成为带电离子。于是，带正电的离子被吸附到中央对称轴上，带负电的离子被吸附到管壁上，从而达到除尘的目的。 三、装置
一个圆柱型的排烟通道，在其周围绕上金属导线并接到电源正极，电源负极接在一根棒上通过圆柱型排烟管的中央对称轴。
四、现象演示
当烟雾充满管道后，打开电源，带正电的离子被吸附到中央对称轴上，带负电的离子被吸附到管壁上，管道恢复无烟状态时的透明度。讨论与思考 （1）成为带电离子的烟雾中，带正电粒子的总质量大还是带负电离子的总质量大？
（2）电源的正极能否接在中央对称轴上？
2. 电风转筒
一、演示目的
了解尖端电极放电现象。 二、原理
气体在高电压静电场的作用下产生电离，带正电的离子集体流向尖形电极的负极，带负电的离子集体流向尖形电极的正极，从而带动塑料圆筒旋转。