声速的测定

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实验仪器及介绍
由上至下依次为：函数 信号发生器、示波器、 超声声速测定仪。 超声声速测定仪的主件 是两只超声压电换能 器（3、4），
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SR-071型双踪示波器
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1、电源开关；2、聚焦调节钮；3、亮度调节钮；4、标尺亮度钮；5、外触发信号 输入插座；6、光迹旋钮，校正显示图形；7、扫描时间因数微调及扩展钮：拉出 时各档扫速扩展×5；8、水平位移钮；9、电平调整钮；10、触发信号耦合开关： 置“内”或“电视”位置，触发信号来自内触发放大器，置“外”则来自外触发 输入连接器；11、触发极性选择开关；12、触发电路工作方式选择开关；13-16、 光迹偏移指示灯；17、Y1通道偏转因数选择开关；18、Y1通道输入信号耦合开关； 19、 Y1通道输入信号插座；20、 Y1位移、X-Y控制钮； Y1位移控制器。拉出时 一起工作于Y-X状态、 Y1通道变为X通道；21、 Y1通道输入信号耦合开关；22、 仪器接地端；23、Y2位移， Y2相位控制钮： Y2位移控制器。拉出时， Y2信号相 反；24 、Y2通道输入信号插座；25、 Y2通道信号输入耦合开关；26、 Y2通道偏 6 转因数选择开关。
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实验注意事项
1、仔细阅读仪器说明书，熟悉个旋钮的功 能，方可进行实验。 2、信号发射器的信号输出幅度不要过大， 避免仪器过热而损坏。 3、观察接受信号时，输入信号的频率与换 能器的谐振频率相匹配。 4、示波器通道灵敏度以50mv为宜。 5、分别用相位比较法和李萨如图形法测量 波长，采用叠加放大法提高测量精度。 6、调节仪器旋钮要轻缓，以免损坏。 8
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JY8112G函数信号发生器
1、溢出指示；2、LED数码显示；3、闸门知识；4、“千赫”单位指示；5、 “赫”单位指示；6、量程/闸门时间选择；7、函数/计数频率选择；8、方波 /三角波/正弦波选择；9、衰减器选择；10、电源开关与幅度调节；11、信号 输出频率细调；12、信号频率粗调/拉出倒置；13、斜波/脉冲调节；14、拉 出调节直流电平；15、同步信号输出；16、压控频率输入；17、计数输入； 18、基本信号输出
思考题
1、为什么要把信号源的输出频率调整到声发射换能器的 谐振频率？怎样调整谐振频率？ 2、测量波长时，为何要测量几个半波长的总长？ 3、测量声速实验用的是哪两种方法？ 4、测量声速实验中，用晶体管毫伏表代替示波器，测接 收换能器的输出电压，如何测量波长？
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思考题答案
1、为什么要把信号源的输出频率调整到声发射换能器的谐振频率？怎样调整谐振频率？ 、为什么要把信号源的输出频率调整到声发射换能器的谐振频率？怎样调整谐振频率？ 答：当信号源的输出频率调整到声发射换能器的谐振频率时，声发射换能器纵向伸缩幅度大，能发射较强的 声波，空气振动幅度也较大，接收换能器接收的声压大，输出电压高，可以提高测量的灵敏度，较为准 确的确定驻波的波节，准确的测量声波的波长。 先将两换能器彼此贴紧，调节信号源频率，使接收换能器的输出电压信号最大，然后将两换能器分开大约 5cm，通过移动接收换能器和再细调信号源输出的频率，再次使接收换能器的输出电压信号最大，此时 信号源的输出频率等于换能器的谐振频率。 2、测量波长时，为何要测量几个半波长的总长？ 、测量波长时，为何要测量几个半波长的总长？ 答：因为声波频率较高，波长短，测量一个半波长误差较大，需要累加放大法测量，提高测量精度。 3、测量声速实验用的是哪两种方法？ 、测量声速实验用的是哪两种方法？ 答：共振干涉法和相位法。 4、测量声速实验中，用晶体管毫伏表代替示波器，测接收换能器的输出电压，如何测量波长？ 、测量声速实验中，用晶体管毫伏表代替示波器，测接收换能器的输出电压，如何测量波长？ 答：将信号发生器的输出频率调整到声发射换能器的谐振频率，然后移动接收换能器，确定晶体管毫伏表依 次出现相邻电压极值的位置x1、x2，x2－x1即为半波长。 10
图 6-1 声速测量原理图 1-游标尺主尺；2-游标尺副尺；3-接收换能器 4-发射换能器；5-信号发生器；6-示波器
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2、 根据图 6-1，正确连接线路。调整信号函数发生器， 以适当频率驱动发射换能器。发射换能器的谐振频 率在 30-40kHz 之间，发生谐振时，发射换能器旁边 的指示灯点亮。 3、 利用驻波法测量声速。 4、 利用相位比较法测量声速。
实验6-1 声速的测定
基本要求 主要实验内容 实验仪器及介绍 实验注意事项 思考题
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基本要求
1、学习掌握信号发生器、示波器等基本仪 、学习掌握信号发生器、 器的使用法。 器的使用法。 2、学习掌握声速测量的基本原理及方法。 、学习掌握声速测量的基本原理及方法。
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主要实验内容
1、练习使用函数信号发生器、示波器。 1）仔细阅读本试验附录，了解函数信号发生器、示波器的使用 方法。 2）调整信号发生器、示波器，使之处于工作状态。 3）用示波器观察由信号源提供的不同的波形信号。 4）用示波器观察李萨如图形。