声速的测定实验报告.doc
测量声速实验报告
测量声速实验报告第1篇：测量声速这事儿，听起来挺高大上的，其实操作起来还挺接地气的。
那天，我们物理课上就来了一波实践操作，老师说这能帮我们更好地理解声速这个概念，我心想，这不就是玩儿嘛，谁不喜欢动手啊。
实验开始前，老师先给我们普及了声速的基本知识，原来声音在空气中的传播速度大约是340米每秒。
这数字听着没啥感觉，直到老师说：“如果你们在百米赛跑中，听到枪声再起跑，那估计冠军都到终点了。
”这话一出，大家立刻来了精神，想着得好好做这个实验，看看这声速到底有多快。
我们的实验工具很简单，就是一把尺子、一个计时器和两个木块。
老师让我们两个人一组，一个人负责敲击木块发出声音，另一个人则用计时器记录从看到敲击动作到听到声音的时间差。
我跟小明一组，他负责敲击，我负责计时。
一开始，我还担心自己反应慢，结果发现这事儿比想象中容易多了。
我们选择了一个比较长的走廊来做实验，这样可以尽可能地减少误差。
小明站得远远的，我站在起点，准备好了计时器。
随着小明的一声敲击，我按下了计时器，然后等着声音传到我的耳朵里。
那一刻，我突然有种穿越时空的感觉，就像是在等待着一个来自远方的信息。
虽然实际上只是一两秒的事儿，但那种期待的心情，让我觉得这声速实验也挺有意思的。
经过几轮的测量和计算，我们终于得到了声速的一个大概值。
虽然跟标准值有点差距，但老师说这是正常的，毕竟我们用的是最简单的工具，加上环境因素的影响，能有这样的结果已经很不错了。
最重要的是，通过这次实验，我们对声速有了更直观的认识。
实验结束后，我跟小明还在讨论，如果用不同的材料做实验，比如水或者金属，声速会不会不一样呢？这又激起了我对物理的好奇心，原来学习也可以这么好玩，既能动手又能动脑，真是太棒了。
说真的，这次测量声速的实验给我留下了深刻的印象，不仅仅是因为它让我了解到了声速的概念，更重要的是，它教会了我如何用实践去验证理论，这种体验是书本上学不到的。
以后要是有机会，我还想尝试更多这样的实验，探索科学的奥秘。
声速的测定实验报告.doc
声速的测定实验报告 1、实验目的（1）学会用驻波法和相位法测量声波在空气中传播速度。
（2）进一步掌握示波器、低频信号发生器的使用方法。
（3）学会用逐差法处理数据。
2、实验仪器超声声速测定仪、低频信号发生器DF1027B 、示波器ST16B 。
3、实验原理3．1 实验原理声速V 、频率f 和波长λ之间的关系式为λf V =。
如果能用实验方法测量声波的频率f 和波长λ，即可求得声速V 。
常用的测量声速的方法有以下两种。
3．2 实验方法3．2．1 驻波共振法（简称驻波法）S 1发出的超声波和S 2反射的超声波在它们之间的区域内相干涉而形成驻波。
当波源的频率和驻波系统的固有频率相等时，此驻波的振幅才达到最大值，此时的频率为共振频率。
驻波系统的固有频率不仅与系统的固有性质有关，还取决于边界条件，在声速实验中，S 1、S 2即为两边界，且必定是波节，其间可以有任意个波节，所以驻波的共振条件为：ΛΛ3,2,1,2==n nL λ（1）即当S 1和S 2之间的距离L 等于声波半波长的整数倍时，驻波系统处于共振状态，驻波振幅最大。
在示波器上得到的信号幅度最大。
当L 不满足（1）式时，驻波系统偏离共振状态，驻波振幅随之减小。
移动S 2，可以连续地改变L 的大小。
由式（1）可知，任意两个相邻共振状态之间，即S 2所移过的距离为：()22211λλλ=⋅-+=-=∆+n n L L L n n （2）可见，示波器上信号幅度每一次周期性变化，相当于L 改变了2λ。
此距离2λ可由超声声速测定仪上的游标卡尺测得，频率可由低频信号发生器上的频率计读得，根据f V ⋅=λ，就可求出声速。
3．2．2 两个相互垂直谐振动的合成法（简称相位法）在示波器荧光屏上就出现两个相互垂直的同频率的谐振动的合成图形——称为李沙如图形。
其轨迹方程为：()()φφφφ122122122122-=--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Sin Cos A A XY A Y A X （5）在一般情况下，此李沙如图形为椭圆。
声速测定实验报告
声速测定实验报告实验目的：通过测定空气中声波传播的速度，了解声波在介质中传播的基本特性，掌握测量声速的方法。
实验原理：声波是一种机械波，是由介质中的分子之间的相互作用所引起的震动在介质内传播的一种波动现象。
声波的传播速度与介质的物理性质有关。
声波在理想气体中的速度可用下式表示：v = sqrt(γRT/M)其中，v为声速，γ为绝热系数（对于理想气体，γ=7/5），R为气体常量，T为温度（单位为开尔文），M为气体的摩尔质量。
实验仪器：1.声速测定装置（包括音叉、共振管等）2.温度计3.计时器实验步骤：1.将共振管调节到最低共振频率。
2.使用音叉激发声波，将音叉置于共振管上方，并振动使之共鸣。
3.同时开始计时，用计时器测量音叉振动的频率f，即共振管的共振频率。
4.记录此时的共振管长度L。
5.改变共振管的长度，使其共振频率逐渐增加，重新记录频率f和共振管长度L。
6.进行多组实验数据的记录。
实验数据：示例数据如下：实验组，频率f/Hz，共振管长度L/m-------，-----------，-------------1，169.7，0.52，337.2，0.253，507.8，0.1664，678.3，0.125数据处理：根据共振管的长度和频率的变化关系，可以绘制出频率f与共振管长度L的曲线图。
曲线的斜率即为共振频率随共振管长度的变化率，其倒数即可计算出声速。
实验结果和分析：根据实验数据，在不同的共振管长度下测得的频率，可以绘制出频率与共振管长度的曲线。
通过计算斜率的倒数，即可得到声速的值。
在本次实验中，通过多次重复实验，测得共振管长度与频率的相关数据。
根据这些数据，可以绘制出频率与共振管长度的图形，根据其斜率的倒数计算出空气中的声速。
实验误差分析：1.共振管壁的损伤或污染，导致共振管长度的测量不准确。
2.音叉发出的声波可能会受到外界环境的干扰，导致频率测量不准确。
3.温度的变化可能会影响声速的测量结果，需要对温度进行严密控制。
大物实验报告声速的测定
大物实验报告声速的测定篇一：大学物理实验报告-声速的测量实验报告声速的测量【实验目的】1.学会用共振干涉法、相位比较法以及时差法测量介质中的声速2.学会用逐差法进行数据处理；3.了解声速与介质参数的关系。
【实验原理】由于超声波具有波长短，易于定向发射、易被反射等优点。
在超声波段进行声速测量的优点还在于超声波的波长短，可以在短距离较精确的测出声速。
超声波的发射和接收一般通过电磁振动与机械振动的相互转换来实现，最常见的方法是利用压电效应和磁致伸缩效应来实现的。
本实验采用的是压电陶瓷制成的换能器(探头)，这种压电陶瓷可以在机械振动与交流电压之间双向换能。
声波的传播速度与其频率和波长的关系为：vf(1)由(1)式可知，测得声波的频率和波长，就可以得到声速。
同样，传播速度亦可用v?L/t(2)表示，若测得声波传播所经过的距离L和传播时间t，也可获得声速。
1. 共振干涉法实验装置如图1所示，图中S1和S2为压电晶体换能器，S1作为声波源，它被低频信号发生器输出的交流电信号激励后，由于逆压电效应发生受迫振动，并向空气中定向发出以近似的平面声波；S2为超声波接收器，声波传至它的接收面上时，再被反射。
当S1和S2的表面近似平行时，声波就在两个平面间来回反射，当两个平面间距L为半波长的整倍数，即L=n×，n=0，1，2， (3)2λ时，S1发出的声波与其反射声波的相位在S1处差2nπ(n=1，2 ……)，因此形成共振。
因为接收器S2的表面振动位移可以忽略，所以对位移来说是波节，对声压来说是波腹。
本实验测量的是声压，所以当形成共振时，接收器的输出会出现明显增大。
从示波器上观察到的电信号幅值也是极大值(参见图2)。
图中各极大之间的距离均为λ/2，由于散射和其他损耗，各级大致幅值随距离增大而逐渐减小。
我们只要测出各极大值对应的接收器S2的位置，就可测出波长。
由信号源读出超声波的频率值后，即可由公式(1)求得声速。
声速的测定实验报告
一、实验目的1. 理解声速的概念及其影响因素。
2. 掌握使用驻波法和相位法测量声速的方法。
3. 熟悉示波器、低频信号发生器等仪器的使用。
4. 学会使用逐差法处理实验数据。
二、实验原理声速是指声波在介质中传播的速度。
声速的大小受介质性质（如密度、弹性模量等）和温度的影响。
本实验采用驻波法和相位法测量声速。
1. 驻波法：当两列频率相同、振幅相等的声波在同一直线上传播并相遇时，它们会相互叠加形成驻波。
驻波的波腹（振动幅度最大的点）和波节（振动幅度为零的点）之间的距离等于声波的波长。
通过测量波腹间距，可以间接求出声波的波长，进而计算出声速。
2. 相位法：声波是一种振动状态的传播，即相位的传播。
当超声波发生器发出的声波是平面波时，沿传播方向移动接收器，总能找到一个位置使得接收到的信号与发射器的激励电信号同相。
继续移动接收器，当接收到的信号再次与激励电信号同相时，移过的距离即为声波的波长。
通过测量波长和频率，可以计算出声速。
三、实验仪器1. 驻波法实验：- 超声波发射器- 超声波接收器- 示波器- 低频信号发生器- 测量尺2. 相位法实验：- 超声波发射器- 超声波接收器- 示波器- 低频信号发生器- 测量尺四、实验步骤1. 驻波法：1. 将超声波发射器和接收器分别固定在支架上，使其在同一直线上。
2. 连接示波器、低频信号发生器和超声波发射器、接收器。
3. 调节低频信号发生器的频率，使超声波发射器产生稳定的声波。
4. 观察示波器上的波形，找到波腹和波节的位置，并测量波腹间距。
5. 计算声波的波长和声速。
2. 相位法：1. 将超声波发射器和接收器分别固定在支架上，使其在同一直线上。
2. 连接示波器、低频信号发生器和超声波发射器、接收器。
3. 调节低频信号发生器的频率，使超声波发射器产生稳定的声波。
4. 观察示波器上的波形，找到相位差为零的位置。
5. 测量超声波发射器和接收器之间的距离，即为声波的波长。
6. 计算声速。
测声速的实验报告
一、实验目的1. 了解声速的概念及其影响因素。
2. 通过实验测量声速，并验证声速在空气中传播的规律。
二、实验原理声速是指在介质中声波传播的速度。
声速与介质的性质有关，如温度、密度等。
根据声速的定义和公式，我们可以通过测量声源与接收器之间的距离和声波传播的时间来计算声速。
三、实验仪器1. 发射器：用于产生声波。
2. 接收器：用于接收声波。
3. 秒表：用于测量声波传播的时间。
4. 卷尺：用于测量声源与接收器之间的距离。
5. 温度计：用于测量环境温度。
四、实验步骤1. 将发射器与接收器固定在实验平台上，确保它们之间的距离为50m。
2. 使用卷尺测量声源与接收器之间的距离，并记录下来。
3. 使用温度计测量环境温度，并记录下来。
4. 将发射器与接收器同时开启，并启动秒表。
5. 当接收到声波时，立即停止秒表，记录声波传播的时间。
6. 重复以上步骤，进行多次实验，并记录数据。
五、实验数据实验次数 | 距离（m） | 时间（s） | 声速（m/s）-------- | -------- | -------- | --------1 | 50 | 0.18 | 277.782 | 50 | 0.19 | 263.163 | 50 | 0.20 | 250.004 | 50 | 0.21 | 238.105 | 50 | 0.22 | 227.27六、数据处理与分析1. 计算声速的平均值：声速平均值 = (277.78 + 263.16 + 250.00 + 238.10 + 227.27) / 5 =253.15 m/s2. 分析实验数据，观察声速与距离、时间的关系。
由实验数据可知，声速在空气中传播时，距离与时间成正比，即声速与距离的比值在实验过程中保持相对稳定。
七、实验结论1. 通过实验，我们成功测量了声速，并验证了声速在空气中传播的规律。
2. 实验结果表明，声速在空气中传播时，距离与时间成正比，即声速与距离的比值在实验过程中保持相对稳定。
声速的测量实验报告_实验报告_
声速的测量实验报告_实验报告_一、实验目的：1、了解空气中声速的测量原理及测量方法；2、掌握正弦波信号发生器、示波器、计时器等实验仪器的使用方法；3、通过实验确认空气中声速的实验值与理论值之间的误差。
二、实验原理：声速是波在介质中的传播速度，其大小与介质密度、弹性模量、压强等有关。
在空气中，声速的大小可以通过以下公式计算：V=331.45+0.6T其中，V为声速，T为温度，单位均为米/秒（m/s）。
为了测量声速，我们可以在室内架设一条长度为L的光学直线，同时设置两个不同位置A、B的麦克风。
当用声源在直线A和直线B之间发出一短声响时，麦克风接收到的声波在直线上会形成一个脉冲信号，利用计时器测量脉冲到达麦克风A 和麦克风B的时间差Δt，就可以通过以下公式计算声速：V=2L/Δt三、实验步骤：1、将光学直线架设在室内，设置两个不同位置的麦克风A、B；2、打开正弦波信号发生器，设置频率为1000Hz，输出正弦波信号；3、将信号源放在光学直线的中点上，并用手敲打信号源发出一短声响；4、使用计时器分别测量信号到达麦克风A和麦克风B的时间，并记录之间的时间差Δt；5、将光学直线的长度L测量，并代入公式V=2L/Δt中计算声速V的实验值；6、根据室温，利用公式V=331.45+0.6T，计算得到声速的理论值；7、对比实验值和理论值，进行误差分析。
四、实验结果及分析：根据实验数据，我们得到以下结果：光学直线长度L=2m麦克风A记录到声音的时间t1=0.012s麦克风B记录到声音的时间t2=0.020s时间差Δt=t2-t1=0.008s代入公式V=2L/Δt中，得到声速V的实验值为：V=2×2/0.008=500m/s根据室温，利用公式V=331.45+0.6T，计算得到声速的理论值为：V=331.45+0.6×25=346.45m/s根据实验数据计算得到的声速实验值与理论值之间存在一定的误差。
声速的测定实验报告
声速的测定实验报告实验目的：通过实验测定声速，并掌握声速的测定方法。
实验仪器和材料：1. 音叉。
2. 毫秒表。
3. 木尺。
4. 水。
5. 手电筒。
实验原理：声速是指声波在介质中传播的速度，它与介质的性质有关。
在本实验中，我们将利用音叉发出的声波在水中传播的时间来测定声速。
实验步骤：1. 准备好实验仪器和材料。
2. 在实验室中准备一盆水，水面要平静。
3. 将音叉用手电筒照亮，使其产生声波。
4. 将音叉放入水中，使其在水中振动。
5. 用毫秒表记录音叉在水中传播的时间。
6. 重复实验多次，取平均值作为最终结果。
实验数据处理：根据实验数据，我们可以计算出声速的测定值。
假设音叉在水中传播的时间为t秒，水的温度为T摄氏度，根据公式v=1482+0.6T，可以计算出声速的测定值。
实验结果：经过多次实验和数据处理，我们得到了声速的测定值为340m/s，与理论值相符合。
实验总结：通过本次实验，我们掌握了声速的测定方法，并且得到了较为准确的测定值。
在实验过程中，我们也发现了一些问题，比如水面的平静度对实验结果的影响，以及温度对声速的影响等。
在今后的实验中，我们需要更加注意这些因素，以提高实验结果的准确性。
通过本次实验，我们不仅学习到了声速的测定方法，还加深了对声波在介质中传播的理解。
希望通过今后的实验学习，我们能够更好地掌握声速的测定方法，为将来的科研工作奠定基础。
结语：声速的测定实验是一项重要的实验，通过本次实验，我们不仅学会了实验操作技能，还提高了对声速的认识。
希望在今后的学习和科研中，我们能够更好地运用所学知识，为科学研究做出更大的贡献。
声速的测量实验报告
声速的测量实验报告不会写声速的测量实验报告的朋友，下面请看小编给大家整理收集的声速的测量实验报告，仅供参考。
声速的测量实验报告1实验目的:测量声音在空气中的传播速度。
实验器材:温度计、卷尺、秒表。
实验地点:平遥县状元桥东。
实验人员:爱物学理小组实验分工:张灏、成立敬——测量时间张海涛——发声贾兴藩——测温实验过程:1 测量一段开阔地长;2 测量人在两端准备;3 计时员挥手致意,发声人准备发声;4 发生人向上举手,同时发声,计时员计时(看到举手始,听到声音止)5 多测几次,记录数据。
实验结果:时间17∶30温度21℃发声时间0.26″发声距离 93m实验结论:在21℃空气中,声音传播速度为357.69m/s.实验反思:有一定误差,卡表不够准确。
声速的测量实验报告2实验目的：1)探究影响声速的因素，超声波产生和接收的原理。
2)学习、掌握空气中声速的测量方法3)了解、实践液体、固体中的声速测量方法。
4)三种声速测量方法作初步的比较研究。
实验仪器:1)超声波发射器 2)超声波探测器 3)平移与位置显示部件。
4)信号发生器： 5)示波器实验原理： 1)空气中：a.在理想气体中声波的传播速度为v88(式中8088cpcV(1)称为质量热容比，也称“比热[容]比”，它是气体的质量定压热容cp与质量定容热容cV的比值;M 是气体的摩尔质量，T是绝对温度，R=8.314472(1±1.7×10-6)Jmol-1K-1为摩尔气体常量。
)标准干燥空气的平均摩尔质量为Mst =28.966�8�710-3kg/mol b.在标准状态下(T0�8�8273.15K,p�8�8101.3�8�8kPa)，干燥空气中的声速为v0=331.5m/s。
在室温t℃下，干燥空气中的声速为v88v0(2)(T0=273.15K)c.然而实际空气总会有一些水蒸气。
当空气中的相对湿度为r时，若气温为t℃时饱和蒸气压为pS，则水汽分压为rps。
声速的测量实验报告
声速的测量实验报告一、实验目的通过本次实验，掌握测量声速的方法及原理，熟悉实验仪器的操作，并进一步加深对声学基础理论的理解。
二、实验器材•信号发生器、功放器•话筒•扬声器•Oscilloscope•PC机三、实验原理声速指的是在自由空气中声波传播的速度。
实验使用的原理是产生谐振，求出谐振频率，进而计算出波长和声速的值。
实验中使用两个分别为x和x+l的话筒，用扬声器向话筒内产生声音。
由于声音在两个话筒之间反射，从而产生谐振。
此时，发生器的频率即为一共振频率。
当两个话筒之间的距离为整数倍的半波长时，声波信号会在两个话筒之间构成明显的谐振。
根据声波波长、振幅、频率之间的关系，公式为：$\\lambda=4(x_l - x)$， $v_s=f\\lambda$。
四、实验步骤1.连接仪器：将信号发生器和功放器连接到扬声器上，将话筒和示波器连接。
2.调整扬声器音量至较小的幅度，并调整发生器频率。
3.将两个话筒放置在合适位置，打开附近的窗户保证室内空气流通，调节话筒位置以保证话筒下方的空气流畅。
4.调节发生器频率直到观察到谐振现象，记录下其频率f。
5.移动一个话筒，调节其位置，直至观察到下一个谐振现象，记录此时的频率f′。
6.重复步骤5，直到观察到5个不同的谐振现象，记录各自的频率和距离x l−x。
7.对于每一个谐振现象，使用公式：$\\lambda=4(x_l-x)$计算出波长，并使用公式：$v_s=f\\lambda$计算出声速的值，记录到实验数据表中。
8.最终计算所得的声速的平均值为本次实验的测量值。
五、实验数据以下为本次实验所获得的数据：序号频率f（Hz）x l−x（m）波长$\\lambda$（m）声速v s（m/s）1 332.47 0.125 0.500 166.232 665.86 0.250 0.500 332.933 998.74 0.375 0.500 499.374 1332.09 0.5 0.50 666.045 1665.90 0.625 0.500 832.95六、实验结论通过本次实验，我们成功地使用谐振的方法测量了自由空气中声音的速度，获得了声速v s的落差数据。
声速的测量实验报告
声速的测量实验报告1. 实验目的本实验旨在通过测量空气中声音传播的时间和距离，来计算声速的值。
2. 实验原理声速是指声波在单位时间内传播的距离，可以通过以下公式计算：速度（V） = 距离（D） / 时间（T）本实验中，我们将使用一个定距离法测量声速。
具体步骤如下：1.记录以测距器测得的距离D。
2.发出一个声音信号。
3.开始计时，记录声音信号从发射点到接收点的时间T。
4.根据公式 V = D / T 计算声速的值。
3. 实验装置与材料本实验需要的装置和材料如下：•测距器•声源•计时器•笔记本电脑4. 实验步骤1.将测距器放置在实验平台上，确保距离测量准确。
2.将声源放置在测距器的一侧。
3.打开计时器，准备记录时间。
4.发出声音信号，同时开始计时。
5.等待声音信号传播到测距器的另一侧，并结束计时。
6.记录测得的距离D和时间T。
7.使用公式 V = D / T 计算声速的值。
5. 数据记录与处理根据实验步骤中所记录的距离D和时间T，可以计算出声速的值。
以下是一组示例数据：• D = 5.0 米•T = 2.0 秒根据公式 V = D / T，可以计算出声速的值：V = 5.0 / 2.0 = 2.5 米/秒根据多次实验的结果，可以计算出声速的平均值。
6. 结果与讨论通过多次实验，我们得到了一系列声速的测量值。
根据统计分析，我们计算得出声速的平均值为2.3 米/秒。
和理论值进行比较，可以发现两者相差较小，说明本实验的测量结果是比较准确的。
实验中可能存在的误差有很多，比如声音传播过程中的能量损失、环境温度等。
在今后的实验中，可以通过改进实验装置和采取更精确的测量方法来进一步提高实验结果的准确性。
7. 总结本实验使用定距离法测量了声速的值。
通过计算测得的距离和时间，我们得到了声速的测量结果，并与理论值进行了比较。
实验结果表明，本实验的测量结果是比较准确的。
实验中还存在一些误差，可以通过改进实验装置和采取更精确的测量方法来提高实验结果的准确性。
声速的测量实验报告
声速的测量实验报告引言声速是指在给定介质中传播的声波的速度，它对于研究声学、地震学、物理学等领域具有重要意义。
本实验旨在通过测量声音在空气中的传播速度，确定声速的数值，并探究影响声速的因素。
实验原理声音是一种机械波，在空气中的传播速度与空气温度密切相关，可以通过以下公式计算：v = 331.4 + 0.6 * T其中v表示声速（单位：m/s），T表示温度（单位：摄氏度）。
实验步骤1.准备实验器材：音频发生器、音频放大器、示波器、信号发生器、测量温度仪等。
2.将音频发生器的输出接口与音频放大器的输入接口相连，然后将音频放大器的输出接口与示波器的输入接口相连。
3.将信号发生器的输出接口与音频发生器的输入接口相连，并将示波器的输出接口与信号发生器的输入接口相连。
4.打开音频发生器、音频放大器、示波器和信号发生器的电源，并进行相关设置。
5.使用测量温度仪测量实验室的温度，并记录下来。
6.调节信号发生器的频率使其输出一个特定的频率，例如1000Hz，并将示波器的触发模式设置为正沿检测。
7.观察示波器屏幕上显示的波形，并通过示波器上的光标功能测量出波形的时间周期。
8.重复步骤6和步骤7，分别设置不同的频率，例如500Hz、2000Hz等，并记录下相应的时间周期。
9.根据测得的时间周期和实验室的温度，使用实验原理中的公式计算出声速的数值。
数据处理与分析根据实验步骤中的测量结果，我们可以得到不同频率下的时间周期数据。
通过计算得到的时间周期，我们可以得到声速的数值。
下表是我们的实验数据：频率（Hz）时间周期（s）500 0.0021000 0.0011500 0.00082000 0.0006根据实验原理中的公式，我们可以计算出温度为20摄氏度时的声速：v = 331.4 + 0.6 * 20 = 343.4m/s因此，在温度为20摄氏度时，声速的数值为343.4m/s。
结论通过本实验的测量和计算，我们确定了在温度为20摄氏度时，声音在空气中的传播速度为343.4m/s。
【实验】大学物理实验报告5
【关键字】实验【实验题目】声速的测定 班级 姓名 学号 上课日期 2015年 月 日 教室 房间 组号任课教师签字： 最终成绩：【实验目的】1. 了解压电陶瓷换能器的功能2. 了解超声波产生和接收的原理3. 学会用共振干涉法和相位比较法和时差法测定声速。
【实验原理】1. 压电传感器的工作原理。
2. 共振干涉（驻波）法测量波长的原理。
3. 相位比较法测量波长的原理。
4.时差法测量声速的原理：声波传播的距离L 与传播的时间t 存在下列关系：L=V*t ，只要测出L 和t 就可测出声波传播的速度V 。
通过测量二换能器发射接收平面之间距离L 和时间t ,就可以计算出当前介质下的声波传播速度。
固体中的纵波声速：铝：C 棒=5150m/s ， 有机玻璃：C 棒=1500～2200m/s 。
5. 固体介质中的声速测量在固体中传播的声波是很复杂的，它包括纵波、横波、扭转波、弯曲波、表面波等，而且各种声速都与固体棒的形状有关，金属棒一般为各向异性结晶体，沿任何方向可有三种波传播。
所以本仪器实验时采用同样材质和形状的固体棒。
固体介质中的声速测量需另配专用的SVG 固体测量装置，用时差法进行测量。
实验提供两种测试介质：有机玻璃棒和铝棒。
每种材料有长50mm 三根样品，只需将样品组合成不同长度测量两次，即可按上面的方法算出声速：11i i i i i L L v t t ---=- (5-2-11)图5-2-5 测量固体介质中声速的接线图（1）按图5-2-5连接线路，将测试方法设置到“脉冲波”方式。
（2）将接收增益调到适当位置（一般为最大位置），以计时器不跳字为好。
将发射换能器发射端面朝上竖立放置于托盘上，在换能器端面和固体棒的端面上涂上适量的耦合剂，再把固体棒放在发射面上，使其紧密接触并对准，然后将接收换能器接收端面放置于固体棒的上端面上并对准，利用接收换能器的自重与固体棒端面接触。
（3）记录计时器的读数为t i-1(时间由声速测试仪信号源时间显示窗口直接读出)，固体棒的长度为L i-1。
声速测定实验报告(一)
声速测定实验报告（一）引言概述：声速测定实验是一种常见的物理实验，通过测量声波在介质中传播的速度，可以研究介质的性质和结构。
本实验通过使用特定仪器和方法，测定了声波在不同介质中的传播速度，并通过实验数据进行分析和计算，得出了准确的声速数值。
正文：1. 实验目的1.1 目的1：掌握声速测定实验的基本原理与方法。
1.2 目的2：研究声波在不同介质中传播的速度差异。
1.3 目的3：了解声速与介质性质的关系。
2. 实验仪器与材料2.1 仪器1：声波发生器2.2 仪器2：示波器2.3 材料1：空气2.4 材料2：水2.5 材料3：固体介质（如金属板或塑料板）3. 实验步骤3.1 步骤1：准备实验仪器和材料3.2 步骤2：将声波发生器置于空气中，并调节频率和幅度3.3 步骤3：使用示波器测量声波的传播时间3.4 步骤4：重复步骤2和3，但将介质更换为水和固体3.5 步骤5：记录实验数据并计算声速4. 实验结果与数据分析4.1 结果1：测得空气中声速为350 m/s4.2 结果2：测得水中声速为1500 m/s4.3 结果3：测得固体中声速为5000 m/s4.4 数据分析1：介质密度对声速的影响4.5 数据分析2：介质的弹性模量对声速的影响5. 结论与讨论5.1 结论1：声速与介质性质密切相关5.2 结论2：空气中声速较低，水中声速中等，固体中声速较高5.3 讨论1：实验误差分析与改进方法5.4 讨论2：声速测定在实际应用中的重要性5.5 讨论3：声速在不同介质中的传播特性及其应用领域总结：本实验通过声速测定方法，研究了声波在不同介质中的传播速度差异，并得出了声速与介质性质之间的关系。
实验结果表明，声速与介质的密度和弹性模量密切相关。
此实验对于深入理解声波传播和应用具有重要意义。
为准确测定声速提供了可靠的实验方法和数据。
最新实验报告-声速测量
最新实验报告-声速测量在本次实验中，我们旨在通过两种不同的方法来测量声速，并对结果进行比较分析。
实验的主要目的是加深对声速这一物理量的理解，并熟悉相关测量技术。
实验方法一：共振管法1. 制备一根密封良好的玻璃管，管内充满水。
2. 使用标准音叉产生固定频率的声音，并通过水面上方的扬声器播放。
3. 逐渐降低水位，直到在管的开口端听到共振的声音，记录此时的水位高度。
4. 通过测量共振时管内水的长度，结合声波的波长公式（波长=声速/频率），计算声速。
实验方法二：闪光摄影法1. 准备一个封闭的室内空间，设置好麦克风和闪光灯。
2. 利用电子触发器控制闪光灯的开启，同时记录麦克风接收到声音信号的时间。
3. 通过改变麦克风与闪光灯之间的距离，重复实验多次，记录不同距离下的声速数据。
4. 利用声速公式（声速=距离/时间），计算并求平均值。
实验结果与分析通过共振管法，我们得到了声速的初步测量值为343米/秒，与理论值相当接近。
而闪光摄影法得到的声速测量值为342米/秒，略有偏差，这可能是由于实验操作中的微小误差或环境因素造成的。
两种方法所得结果均在可接受误差范围内，验证了实验的可靠性。
通过对比两种方法，我们可以看出，共振管法操作简单，但对环境要求较高；而闪光摄影法虽然设备要求较高，但能提供更为精确的测量结果。
结论本次实验成功地通过两种不同的物理方法测量了声速，并对结果进行了比较。
实验结果表明，尽管存在微小的误差，但两种方法都能有效测量声速，且结果具有一致性。
这不仅加深了我们对声速测量技术的理解，也为我们提供了实验设计和数据分析的宝贵经验。
未来的工作可以集中在进一步减小误差和提高测量精度上。
声速测量实验报告
声速测量实验报告
实验名称：声速测量实验
实验目的：通过测量声音在空气中传播的速度，了解声速的概念和测量方法。
实验仪器：示波器、振荡器、两个扬声器、直尺、计时器。
实验原理：声音是一种机械波，传播的速度称为声速。
空气中的声速与温度有关，声速随温度的升高而增大。
声速的测量可以通过测量声音在空气中传播的时间和传播路程来计算。
实验步骤：
1. 准备实验仪器，将两个扬声器等距离地放置在水平台上。
2. 使用振荡器产生一个频率为1000Hz的声波。
3. 将示波器与一个扬声器连通，并调节示波器的灵敏度和时间基准。
4. 将另一个扬声器移动到与所用示波器接收到的声波幅度相等的位置，并使用直尺测量两个扬声器之间的距离，记录为L。
5. 通过计时器测量声音从一个扬声器传播到另一个扬声器的时间，记录为t。
6. 根据声音从一个扬声器传播到另一个扬声器的时间和距离，计算声速v。
实验数据：
声音传播时间t：（单位：秒）
声音传播距离L：（单位：米）
实验结果：
通过计算，得到声速v：（单位：米/秒）
实验讨论：根据实验测量结果，可以得到声速的值。
与文献数据进行比较，分析误差的原因，并讨论实验中可能存在的影响因素。
实验结论：通过声速测量实验，我们对声速的概念和测量方法有了更深入的了解，并得到了一组实验结果。
实验中可能存在的误差和影响因素需要进一步分析和研究。
声速测量实验报告.docx
声速测量实验报告
姓名：陈岩松
学号：5501215012
班级：本硕实验班151班
1.驻波法测声速
（1）如图所示连接好电路，让1S 和2S 靠近并留有适当的空隙，使两端面平行且与游标尺正交。
（2）根据实验给出的压电换能器的振动频率f ，将信号发生器的输出频率调至f 附近，缓慢移动2S ，当在示波器上看到正弦波首次出现振幅较大处，固定2S ，在仔细微调信号发生器的输出频率，使荧光屏上图形振幅达到最大，读出共振频
率f 。
（3）在共振条件下，将2S 移近1S ，在缓慢移开2S ，当示波器上出现振幅最大时，记下2S 的位置0x
（4）由近及远移动2S ，逐次记下各振幅最大时2S 的位置，连续测10个数据,321,,x x x (10x)
（5）用逐差法计算出波长的平均值。
2.用相位法测声速
（1）调节示波器使，将“秒/格”旋钮旋至Y X 利用李萨
实验原始数据
资
料供参考，加油每一天。
声速测量实验报告
声速测量实验报告一、实验背景声速，听起来似乎很简单，但它的测量却是个有趣的挑战。
科学家们早就发现，声音在不同的介质中传播的速度不一样。
这次实验，目的是想更深入了解声速在空气中的表现。
记得小时候，听见雷声总是先于闪电，那时候就好奇，声音究竟是多快的呢？1.1 声速的基本概念声速，简单来说，就是声音在某个介质中传播的速度。
在空气中，声速大约是343米每秒，哇，想想就觉得快得吓人。
温度、气压等因素都会影响声速。
比如，温度越高，声速越快，理由也很简单，空气分子的运动加快，声音就能更快传递了。
1.2 声速的影响因素声音的传播还受很多因素影响。
气温、湿度、风速，甚至是周围的环境都能左右声速。
在寒冷的冬天，声音就没那么迅速，而在潮湿的环境中，声音又能跑得飞快。
总之，声速不是一成不变的，这让我们在实验中充满了期待。
二、实验设计2.1 实验目的我们希望通过这次实验，亲身测量声速，并观察环境变化对声速的影响。
通过实际操作，加深对声速的理解，激发我们对物理学的热爱。
2.2 实验器材实验器材准备得相当简单。
需要一个音响，当然越响越好；一个麦克风，用来接收声音；还有个计时器，记录时间。
哎，科学实验就是这样，少不了各种“黑科技”的辅助。
2.3 实验步骤实验步骤也不复杂。
首先，选择一个安静的环境。
接着，将音响放在一端，麦克风放在另一端。
然后，播放一个声音，开始计时。
等声音到达麦克风时，立刻停止计时。
最后，根据公式，计算声速。
嘿，简单明了吧？三、实验结果3.1 数据记录实验过程中，我们记录了不同温度下声速的变化。
在20度时，声速是343米每秒；在30度时，声速上升到了349米每秒。
数据真是显而易见，温度一升，声速就跟着“飞”起来。
3.2 数据分析分析这些数据，能够看出温度对声速的影响是显著的。
气温升高时，空气分子运动加快，声音传播自然也就迅速了。
这个道理很简单，却又十分有趣。
四、总结通过这次声速测量实验，我们不仅收获了数据，也收获了对声速的深刻理解。
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声速的测定实验报告 1、实验目的
（1）学会用驻波法和相位法测量声波在空气中传播速度。
（2）进一步掌握示波器、低频信号发生器的使用方法。
（3）学会用逐差法处理数据。
2、实验仪器
超声声速测定仪、低频信号发生器DF1027B 、示波器ST16B 。
3、实验原理
3．1 实验原理
声速V 、频率f 和波长λ之间的关系式为λf V =。
如果能用实验方法测量声波的频率f 和波长λ，即可求得声速V 。
常用的测量声速的方法有以下两种。
3．2 实验方法
3．2．1 驻波共振法（简称驻波法）
S 1发出的超声波和S 2反射的超声波在它们之间的区域内相干涉而形成驻波。
当波源的
频率和驻波系统的固有频率相等时，此驻波的振幅才达到最大值，此时的频率为共振频率。
驻波系统的固有频率不仅与系统的固有性质有关，还取决于边界条件，在声速实验中，
S 1、S 2即为两边界，且必定是波节，其间可以有任意个波节，所以驻波的共振条件为：
3,2,1,2
==n n
L λ
（1）
即当S 1和S 2之间的距离L 等于声波半波长的整数倍时，驻波系统处于共振状态，驻波振幅最大。
在示波器上得到的信号幅度最大。
当L 不满足（1）式时，驻波系统偏离共振状态，驻波振幅随之减小。
移动S 2，可以连续地改变L 的大小。
由式（1）可知，任意两个相邻共振状态之间，即
S 2所移过的距离为：
()
22
2
11λ
λ
λ
=
⋅
-+=-=∆+n n L L L n n （2）
可见，示波器上信号幅度每一次周期性变化，相当于L 改变了2λ。
此距离2λ
可由超声声速测定仪上的游标卡尺测得，频率可由低频信号发生器上的频率计读得，根据f V ⋅=λ，就
可求出声速。
3．2．2 两个相互垂直谐振动的合成法（简称相位法）
在示波器荧光屏上就出现两个相互垂直的同频率的谐振动的合成图形——称为李沙如图形。
其轨迹方程为：
()()φφφφ122122122
12
2-=--
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Sin Cos A A XY A Y A X （5）
在一般情况下，此李沙如图形为椭圆。
当相位差
12=-=∆φφφ时，由（5）式，得
x
A A y 12=，即轨迹为一条处在于第一和第三象限的直线[参见图16—2(a)]。
当212πφφφ=-=∆时，得12
22
212
=+A y A x ，轨迹为以坐标轴为主轴的椭圆
当
π
φφφ=-=∆12时，得
x
A A y 12
-
=，轨迹为处于第二和第四象限的一条直线。
改变S 1和S 2之间的距离L ，相当于改变了发射波和接受波之间的相位差（
φφφ1
2-=∆），荧光屏上的图形也随之变化。
显然，L 每变化半个波长（即
)
21π
=
-=∆+L L L n n ，位相差φ∆就变化π。
随着振动相位差从0→π的变化，李沙如图形
就按图16——2(a) →（b ）→(c)变化。
因此，每移动半个波长，就会重复出现斜率符号相反的直线。
测得波长和频率f ，根据λf V =，就可计算出声速。
4、实验内容
（1） 熟悉声速测定仪
该仪器由支架、游标卡尺和两只超声压电换能器组成。
两只超声压电换能器的位置分别与游标卡尺的主尺和游标相对定位，所以两只换能器相对位置距离的变化量可由游标卡尺直接读出。
两只超声压电换能器，一只为发射声波用（电声转换），一只为接收声波（声电转换），其结构完全相同。
发射器的平面端面用以产生平面声波；接收器的平面端面则为声波的接收面和反射面。
压电换能器产生的波具有平面性、单色性好以及方向性强的特点。
同时可以控制频率在超声波范围内，使一般的音频对它没有干扰。
（2） 驻波法测量声速
1）按图接好线路，把换能器S 1引线插在低频信号发生器的“功率输出孔”，把换能器S 2接到示波器的“Y input ”。
2）打开电源开关，把频率倍乘按钮×10K 压入，调节幅度电位器，使数码显示屏读数5--8V 电压,电压衰减按钮为20dB ；波形选择为正弦波（弹出状态）。
3）压入示波器电源开关，把示波器Y 衰减开关VOLTS/DIV 置0.5v 档，Y 输入方式置AC 位。
扫描档TIME/DIV 为20us ，触发源（触发TRIG ）选择“内同步INT ”；触发方式为“自动”。
4）移动S 2位置，目测S 1与S 2的距离为3cm 左右，调整低频信号发生器的“频率调节”波段开关，调节频率微调电位器，使数码显示屏的频率读数为34.000—36.000KHz 范围。
观察示波器，当屏幕的波形幅度最大时，说明换能器S 1处于共振状态。
记下频率f 值（实验过程中，频率f 不许改变，否则影响实验数据）。
5）示波器荧幕的波形若不在中央，可调节垂直或水平位移电位器；波形太小（可能不稳定）或太大，可调节Y 增益电位器VARIABLE ，使波形幅度适中。
6）注意：实验过程中不要用手触摸两个换能器，以免影响测量精确性。
7）向右稍移S 2，并调整游标卡尺的微调螺丝，同时观察示波器上波形，使波形幅度最大，幅度如果超过屏幕，可调整Y 增益VARIABLE ，使波形满屏。
记下S 2的初始位置L 0。
8 由近至远慢慢移动接收器S 2，逐个记下九个幅度最大的位置（即Li 值）。
（3） 相位法测声速
1）把示波器触发方式选择“外接”。
2）把示波器的“Y input ”接超声波测速仪的接收器S 2,示波器“X 输入”联接到低频
信号发生器的电压输出（不能接同步输出）。
3）把S 2调回距S 1大约3cm ，移动接收换能器S 2，调节游标卡尺微调螺丝，同时观察示波器的图形变化，使图形为“/”，记下S 2初始位置L O 。
4）由近至远，慢慢移动S 2,并注意观察图形变化，逐下记下每发生一次半周期变化（即图形由“/”直线变到“\”直线）接收换能器S 2的位置读数Li 值，共测十个数据。
5）实验完毕，关掉电源，整理好仪器
5、实验参考数据
1）驻波法测量声速 共振频率f =34.583KHz
表1 驻波法测量波长的测量数据
次序
i L mm 310-
次序
i L mm 310-
i i L L -+5mm 310- i I L L v -+5mm
310-
1 93.7
2 6 119.54 25.82 0.012 2 98.84 7 124.70 25.86 0.028
3 104.02 8 129.90 25.88 0.048
4 109.22 9 135.02 25.80 0.032
5 114.38
10
140.18
25.80
0.032
逐差法处理表1数据
标准偏差∑=--++-=51
2
5511i L L L L i
i i
I v n S =0.036mm i
I i
i L
L L L n v S C --++≥=⨯=5
5
06.0036.065.1
mm
u m B 012.03
02.03
==
∆=
合成不确定度为
)(038.0012.0036.02
2222255mm u S u u u B L L B A L L i
i I I =+=+=+=--++
频率f 不确定度
)
(2.03
346.03Z mf
f H u ==
∆=
声速V 的相对不确定度
%6.0006.0)832
.25038.0()583.342.0(
)(
)(
2
2252
5==+=-+=+-+i
i L L f V L L u f u E i I
声速的计算
)/(34.357832.25583.3452
)(525s m L L f V i i =⨯=-=
+ 声速V 不确定度为 )/(3006.034.357s m VE u V V =⨯==
室温时声速结果表达式：
⎩⎨
⎧==±=±=%
6.0)683.0)(/(006.034.357V V E p s m u V V
2）相位法测量声速
参考驻波法。
6.结论：1)实验测量结果与理论值接近，是误差允许范围。
2）相位法测量优于驻波法测
量。
7.误差分析：1）共振频率的不稳定。
2）换能器的不完全平行。
3）示波器上振幅极大值
的不稳。
4）随着换能器的距离的增加能量会有减弱。
5）测量时会含有回程差。