本文首先介绍了我国小提琴产业的发展状况，指出了我国从科学角度探索小提琴的重要意义，并介绍了国内外小提琴的研究状况，对小提琴的组成和各个部件的作用进行了简要介绍，并阐述了小提琴的发声原理。本文从声音产生的源头：振动和力出发，对小提琴的发音机理进行了探究，希望找出力和振动对于小提琴结构的相互关系，从而为小提琴的制作和再次调整提供更为深层次的理论指导。本文在对琴弦做理论分析的基础上，在基于全息照相平台技术，巧妙的利用光学原理，用高速摄影拍摄了琴弦的振动，并采用MATLAB图像处理功能，得到了琴弦上某点三维振动状态。在对小提琴内部结构受力分析的基础上，通过搭建实验平台，采用压电式力传感器测量了琴码作用在小提琴面板和背板各个方向的力，在此基础上，探究了不同材质的琴码在拨弦和拉弦时其对面板作用力的变化，并通过压电式加速度传感器，研究了小提琴背板和面板的振动，对小提琴的弱音现象进行了研究，利用Solidedge软件建立小提琴腔体的三维模型，用ANSYS软件对小提琴腔体进行了有限元分析，在此基础上探究了音柱和音梁的不同位置对于小提琴腔体固有频率的影响。通过实验及分析发现：在拨弦时，小提琴琴弦某点呈现螺线式的衰减；在小提琴发音较为沉闷时，应选用较硬的琴码，发声较为尖细时，应该选用偏软一点的琴码；在弱音现象时，由于琴码上边两脚的振动受到抑制，小提琴的发声明显减小，且低音极为丰富，弱音现象适于用在消声器和演奏低音；琴码在小提琴发声时，有好几种不同的振动模式，但是，小提琴面板和背板的振动主要与琴码垂直于面板的振动相关；音柱的位置对于腔体的固有频率的影响极为明显，音柱的位置极为重要，音梁的位置对共鸣腔体的固有频率影响远不及音柱。本文从力和振动的角度出发，探究了小提琴的发音机理，借助于现代的科学手段对小提琴的受力和振动进行研究和分析，揭示小提琴的振动和发声机理，对小提琴的制作和调整有一定的指导意义。