声速的测定实验报告

合集下载

声速的测量实验报告及数据处理

声速的测量实验报告及数据处理一、实验目的与原理1.1 实验目的为了研究声速的测量方法，我们进行了一次声速的测量实验。

通过实验，我们希望能够了解声速的定义、测量原理以及影响声速的因素，从而为实际应用提供理论依据。

1.2 实验原理声速是指在某种介质中，声波传播的速度。

声音是由物体振动产生的机械波，当这种振动传播到介质中时，会引起介质分子的振动，从而形成声波。

声波在介质中的传播速度与其内部分子的振动速度有关，而分子的振动速度又受到温度、压力等因素的影响。

因此，声速的测量实际上是测量介质中分子振动速度的过程。

二、实验设备与材料2.1 设备本次实验使用的设备包括：声源(用于产生声波)、麦克风(用于接收声波)、计时器(用于计算声波传播时间)、数据处理软件(用于分析实验数据)。

2.2 材料实验所使用的材料包括：水、玻璃、铝箔等。

这些材料都是常见的介质，可以用于测量声速。

三、实验步骤与数据处理3.1 实验步骤1) 将水倒入一个透明的容器中，使其充满水。

2) 将玻璃和铝箔分别放在水中。

3) 用麦克风分别对玻璃和铝箔进行录音。

4) 使用计时器记录每次录音所需的时间。

5) 重复以上步骤多次，以获得较为准确的数据。

6) 使用数据处理软件对实验数据进行分析，得出声速的测量结果。

3.2 数据处理我们需要计算每次录音所需的时间。

由于实验过程中可能会受到环境噪声的影响，因此我们需要在每次录音前先将麦克风校准，以减小误差。

接下来，我们可以使用以下公式计算声波在介质中传播的距离：距离 = (时间 * 频率) / 声速其中，时间是以秒为单位的时间长度，频率是以赫兹为单位的声音频率，声速是以米/秒为单位的声波传播速度。

通过对所有数据的分析，我们可以得到不同介质中声波传播速度的测量结果。

四、实验结果与分析根据我们的实验数据，我们得到了不同介质中声波传播速度的结果。

通过对比实验数据与理论预测值，我们发现实验结果与理论预测值基本一致，说明我们的实验方法是可行的。

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。

声速测定实验报告总结

一、实验目的1. 通过实验了解声速测定的原理和方法。

2. 掌握使用不同方法测量声速的步骤和技巧。

3. 分析实验结果，验证声速与介质参数的关系。

二、实验原理声速是指声波在介质中传播的速度，其大小与介质的性质有关。

在固体、液体和气体中，声速的传播速度不同。

声速的测定方法主要有共振干涉法、相位比较法、时差法等。

三、实验器材1. 声波发生器2. 声波接收器3. 低频信号发生器4. 示波器5. 量筒6. 温度计7. 计时器四、实验步骤1. 共振干涉法（1）将声波发生器与声波接收器固定在同一高度，并确保两者间距适中。

（2）打开低频信号发生器，调整输出频率，使声波发生器产生稳定的声波。

（3）观察示波器，调整声波接收器的位置，使示波器显示的波形出现明显的干涉条纹。

（4）记录此时声波接收器与声波发生器之间的距离，即为声波的波长。

（5）根据声波的频率和波长，计算声速。

2. 相位比较法（1）将声波发生器与声波接收器固定在同一高度，并确保两者间距适中。

（2）打开低频信号发生器，调整输出频率，使声波发生器产生稳定的声波。

（3）观察示波器，调整声波接收器的位置，使示波器显示的波形相位差为π/2。

（4）记录此时声波接收器与声波发生器之间的距离，即为声波的波长。

（5）根据声波的频率和波长，计算声速。

3. 时差法（1）将声波发生器与声波接收器固定在同一高度，并确保两者间距适中。

（2）打开低频信号发生器，调整输出频率，使声波发生器产生稳定的声波。

（3）记录声波发生器发出声波的时刻，并观察声波接收器接收声波的时刻。

（4）根据声波传播的时间，计算声速。

五、实验结果与分析1. 实验数据（1）共振干涉法：声波频率为f1，波长为λ1，声速为v1。

（2）相位比较法：声波频率为f2，波长为λ2，声速为v2。

（3）时差法：声波频率为f3，声波传播时间为t3，声速为v3。

2. 实验结果分析（1）共振干涉法与相位比较法得到的声速值较为接近，说明这两种方法均能较好地测量声速。

声速的测定实验报告

声速的测定实验报告（一）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 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。

声速测量实验报告_公式

一、实验目的1. 掌握声速测量的基本原理和方法。

2. 了解声波在空气中的传播特性。

3. 学会使用声速测量仪器，提高实验技能。

二、实验原理声速是指声波在介质中传播的速度。

在空气中，声速受温度、湿度等因素的影响。

声速的测量方法主要有共振干涉法、相位法、时差法等。

本实验采用共振干涉法进行声速测量。

共振干涉法的基本原理是：当声波在两个平行平板之间传播时，声波会在平板间产生驻波，当驻波的波长相等时，声波达到共振，此时声波的能量达到最大。

根据共振条件，可以计算出声速。

声速的公式如下：\[ v = \frac{f \lambda}{2} \]其中，$ v $ 为声速，$ f $ 为声源振动频率，$ \lambda $ 为声波波长。

三、实验仪器1. 超声波发射器2. 超声波接收器3. 低频信号发生器4. 示波器5. 驻波干涉仪6. 温度计7. 相对湿度计四、实验步骤1. 将超声波发射器和接收器分别固定在驻波干涉仪的两个臂上。

2. 开启低频信号发生器，调节频率至超声波发射器的共振频率。

3. 将信号发生器的输出端与超声波发射器的输入端连接，同时将超声波接收器的输出端与示波器的输入端连接。

4. 调节驻波干涉仪，使声波在两个平板间形成驻波。

5. 观察示波器，当声波达到共振时，记录此时的振动波形。

6. 根据共振条件，计算声速。

五、数据处理1. 记录实验过程中超声波发射器的共振频率 $ f $。

2. 记录实验过程中驻波干涉仪的臂长 $ L $。

3. 根据公式 $ v = \frac{f \lambda}{2} $ 计算声速 $ v $。

4. 将实验数据整理成表格，进行误差分析。

六、实验结果与分析1. 计算声速的平均值和标准差。

2. 分析实验误差产生的原因，如仪器误差、操作误差等。

3. 将实验结果与理论值进行比较，讨论实验误差对结果的影响。

七、结论通过本次实验，掌握了声速测量的基本原理和方法，了解了声波在空气中的传播特性。

声速的实验报告结论

一、实验目的本次实验旨在通过实际操作，测量声波在空气中的传播速度，加深对声学基础理论的理解，掌握实验操作技能，并提高数据处理和分析的能力。

二、实验原理声波在空气中的传播速度可以通过以下公式计算：\[ v = \frac{L}{t} \]其中，$ v $ 为声速，$ L $ 为声源与接收器之间的距离，$ t $ 为声波传播所需时间。

在标准大气条件下，干燥空气中的声速约为 343 m/s。

实际测量时，还需考虑环境温度、湿度和气压等因素对声速的影响。

三、实验器材1. 超声波发射器2. 超声波接收器3. 示波器4. 函数信号发生器5. 测量尺6. 秒表7. 计时器8. 温度计9. 气压计四、实验步骤1. 准备实验器材，将超声波发射器与接收器固定在预定距离的位置。

2. 使用示波器和函数信号发生器设置声波发射器的频率和波形。

3. 在发射器与接收器之间测量距离 $ L $。

4. 记录环境温度、湿度和气压等参数。

5. 使用秒表或计时器记录声波从发射器到接收器的时间 $ t $。

6. 重复步骤 3-5，至少测量 3 次以确保实验结果的准确性。

7. 使用逐差法对实验数据进行处理，减少偶然误差。

五、实验结果与分析通过实验，我们得到了声波在空气中的传播速度 $ v $ 的测量值。

根据实验数据和理论计算，我们对实验结果进行了以下分析：1. 实验测量值与理论计算值存在一定误差，这是由于实验条件与标准大气条件存在差异，以及实验操作中可能出现的误差所导致的。

2. 实验过程中，环境温度、湿度和气压等因素对声速的影响不可忽视。

根据理论公式，我们可以计算出修正后的声速值，以更接近实际声速。

3. 实验过程中，超声波发射器和接收器的距离、频率和波形等参数对实验结果有一定影响。

通过调整这些参数，我们可以进一步优化实验结果。

六、结论通过本次实验，我们成功测量了声波在空气中的传播速度，并了解了影响声速的因素。

实验结果表明，声速的测量是一个复杂的过程，需要综合考虑多种因素。

声速测量实验报告范文（共五则）

声速测量实验报告范文（共五则）第一篇：声速测量实验报告范文实验时间：2019 年月日，第批签到序号：【进入实验室后填写】福州大学【实验一】声速测量（303 实验室）学学院班班级学学号姓姓名实验前必须完成【实验预习部分】登录下载预习资料携带学生证提前 10 分钟进实验室实验预习部分【实验目的】】【实验仪器】(名称、规格或型号)【实验原理】（文字叙述、主要公式、原理图）实验预习部分【实验内容和步骤】】实验预习部分一、写出示波器以下标号的功能（用中文表述），并复习它们的位置（参本考课本 P148 图图 19-13）：39（或 11）25。

二、在下图方框中标出函数信号发生器的四个部位分别对应哪个选项。

Ａ、ＣＨ１Ｂ、ＣＨ１使能Ｃ、ＣＨ２Ｄ、ＣＨ２使能三、实验中在测量声波波长之前，必须确定系统的。

频率。

动调节方法是：先移动 S1 到距 S2 为为 5 ～10 cm，缓慢调节函数信号发生器频率（在～kHz 连续调节），观察哪个频率下接收波电压动幅度最大。

然后移动S1，使示波器显示的正弦幅度最大，再细调信号以频率（以0.01kHz。

为步长调节），直到接收波振幅最大。

记下此时频率。

注意：本实验用的声速测定装置动子是发射端，定子是接收端。

于两个换能器之间的距离最好大于 5 cm，严禁将两个换能器接触。

数据记录与处理【一】测量系统的谐振频率 f =k H z此时换能器间距 L=mm 【二】用共振干涉法测波长（（v 公 =340.00 m/s）1L =mm，11L =mm，λ=mm声速 v =百分偏差 B=【三】用相位比较法测波长（v 公 =340.00m/s）数次数 i L i /mm 数次数 i+6 L i+6 m/mm6()/6()i iL L mmλ+=-()mm λ声速 v =百分偏差 B=思考题：用相位法测量波长时，指出本实验用哪两个图形之间的距离：测量波长：（在正确的图下画√）进入实验室后，按实验指导老师要求撰写。

声速的测量实验报告及数据处理

声速的测量实验报告及数据处理嘿伙计们，今天我们要来聊聊声速的测量实验报告及数据处理。

咱们得明白声速是什么吧？声速就是声音在空气中传播的速度，换句话说，就是我们听到的声音传到别人耳朵里需要多长时间。

好了，不多说了，让我们开始实验吧！实验目的：测量实验室内不同温度下的声音传播速度。

实验器材：麦克风、计时器、温度计、声速计、温度计。

实验步骤：1. 我们需要准备好实验器材。

把麦克风插上电源，打开开关，然后用计时器记录下从发出声音到接收到回声所需的时间。

用温度计测量实验室内的温度。

2. 接下来，我们要把声速计调整到合适的范围。

一般来说，声速计的量程是0-3499米/秒。

不过，我们这次实验的目的是测量不同温度下的声音传播速度，所以我们要把声速计调整到0-343米/秒这个范围内。

这样一来，我们就可以更准确地测量出声音在空气中传播的速度了。

3. 现在，我们可以开始实验了。

先让麦克风发出一个响亮的声音，然后用计时器记录下从发出声音到接收到回声所需的时间。

用温度计测量实验室内的温度。

重复这个过程几次，取平均值作为结果。

4. 把测得的时间和温度代入公式：声速 = (2 * 时间) / 温度，计算出声音在空气中传播的速度。

注意，这里的时间单位是秒，温度单位是摄氏度。

5. 我们可以把测得的结果整理成表格或图表的形式进行展示和分析。

通过对比不同温度下的声音传播速度，我们可以了解到什么因素会影响声音在空气中的传播速度。

好啦，实验完成啦！下面我们来分析一下实验数据。

根据我们的实验数据，我们发现随着温度的升高，声音在空气中传播的速度确实会变慢。

这是因为温度升高会导致空气分子的运动变得更加剧烈，从而使声音在空气中传播时受到更大的阻力。

所以呢，当我们感觉天气越来越热的时候，就会觉得声音变得“聒噪”了。

通过这次声速的测量实验报告及数据处理，我们不仅学到了如何测量声音在空气中传播的速度，还了解到了温度对声音传播速度的影响。

希望这些知识能帮助大家更好地理解我们周围的世界哦！。

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。

声速测定实验报告_清华

一、实验目的1. 理解声波在空气中传播速度与温度、湿度等状态参量的关系。

2. 掌握超声波的产生和接收原理，学习一种测量空气中声速的方法。

3. 深入理解相位的概念，并运用相位法进行声速测量。

二、实验原理1. 声波在空气中的传播速度声波在空气中的传播速度受温度、湿度等因素的影响。

在理想气体中，声波的传播速度可用以下公式表示：\[ v = \sqrt{\frac{\gamma \cdot R \cdot T}{M}} \]其中，$ v $ 为声速，$ \gamma $ 为比热容比，$ R $ 为普适气体常数，$ T $ 为绝对温度，$ M $ 为气体的摩尔质量。

在室温下，干燥空气中的声速约为 343 m/s。

然而，实际空气中总含有一定量的水蒸气，因此需要根据相对湿度和饱和蒸汽压对声速进行修正。

2. 超声波的产生和接收超声波的产生和接收一般通过压电效应和磁致伸缩效应来实现。

本实验采用压电陶瓷制成的换能器（探头），这种换能器可以在机械振动与交流电压之间双向换能。

3. 相位法测量声速相位法是一种常用的声速测量方法。

其基本原理是利用声波的相位差来计算声速。

具体步骤如下：1. 将超声波发射器产生的声波信号传递给接收器。

2. 接收器接收到的信号与发射器产生的信号进行相位比较。

3. 通过测量相位差，计算出声波的波长。

4. 根据波长和传播距离，计算出声速。

三、实验仪器1. 超声波发射器2. 超声波接收器3. 函数信号发生器4. 示波器5. 测量仪器（如尺子、计时器等）四、实验步骤1. 连接电路将函数信号发生器的输出端与超声波发射器的输入端相连，超声波接收器的输出端与示波器的通道1相连。

2. 测量声速1. 调整函数信号发生器的输出频率，使其接近超声波发射器的共振频率。

2. 观察示波器上接收器接收到的信号波形，当信号波形与发射器产生的信号波形同相时，记录此时的频率。

3. 改变接收器的位置，重复步骤2，记录不同位置下信号波形同相时的频率。

声速的测量实验报告及数据处理

声速的测量实验报告及数据处理一、实验目的1、了解声速测量的基本原理和方法。

2、学会使用驻波法和相位比较法测量声速。

3、掌握示波器和信号发生器的使用方法。

4、培养实验操作能力和数据处理能力。

二、实验原理1、驻波法当声源发出的平面波在管内沿轴线传播时，入射波与反射波叠加形成驻波。

在驻波中，波节处的声压最小，波腹处的声压最大。

相邻两波节（或波腹）之间的距离为半波长。

通过测量相邻两波节（或波腹）之间的距离，就可以计算出声波的波长，再根据声波的频率，即可求出声速。

2、相位比较法声源发出的声波分别通过两个路径到达接收器，一路是直接传播，另一路是经过反射后传播。

这两列波在接收器处会产生相位差。

当移动接收器时，相位差会发生变化。

通过观察示波器上两列波的相位变化，找到同相或反相的位置，从而测量出声波的波长，进而求出声速。

三、实验仪器1、声速测量仪2、示波器3、信号发生器四、实验步骤1、驻波法（1）按实验装置图连接好仪器，将信号发生器的输出频率调节到大致与换能器的固有频率相同。

（2）缓慢移动游标卡尺的活动端，观察示波器上的波形，当出现振幅最大时，即为波腹位置，记录此时游标卡尺的读数。

（3）继续移动活动端，当振幅最小（为零）时，即为波节位置，记录此时的读数。

（4）依次测量多个波腹和波节的位置，计算相邻波腹（或波节）之间的距离，取平均值作为波长。

2、相位比较法（1）连接好仪器，调节信号发生器的频率，使示波器上显示出稳定的李萨如图形。

（2）缓慢移动接收器，观察李萨如图形的变化，当图形由斜椭圆变为正椭圆时，记录此时接收器的位置。

（3）继续移动接收器，当图形再次变为正椭圆时，再次记录位置。

（4）测量两次正椭圆位置之间的距离，即为声波波长的一半。

五、实验数据记录与处理1、驻波法｜测量次数｜波腹位置（mm）｜波节位置（mm）｜相邻波腹（或波节）距离（mm）｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 1 ｜ 2050 ｜ 1520 ｜ 530 ｜｜ 2 ｜ 2680 ｜ 2150 ｜ 530 ｜｜ 3 ｜ 3310 ｜ 2780 ｜ 530 ｜｜ 4 ｜ 3940 ｜ 3410 ｜ 530 ｜｜ 5 ｜ 4570 ｜ 4040 ｜ 530 ｜相邻波腹（或波节）距离的平均值：＼＼begin{align}＼overline{d}＆＝＼frac{530 ＋ 530 ＋ 530 ＋ 530 ＋ 530}｛5}＼＼＆＝＼frac{2650}｛5}＼＼＆＝530 ＼text{mm}＼end{align}＼已知信号发生器的频率＼（f ＝ 3500 kHz\），声速＼（v ＝f\lambda\），其中波长＼（＼lambda ＝ 2\overline{d} ＝ 2×530 ＝ 1060 ＼text{mm} ＝ 106×10^｛－2} ＼text{m}＼）＼＼begin{align}v&＝ 3500×10^3 × 106×10^｛－2}＼＼＆＝ 371 ＼text{m/s}＼end{align}＼2、相位比较法｜测量次数｜第一次正椭圆位置（mm）｜第二次正椭圆位置（mm）｜波长（mm）｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 1 ｜ 1850 ｜ 3780 ｜ 1930 ｜｜ 2 ｜ 2520 ｜ 4450 ｜ 1930 ｜｜ 3 ｜ 3200 ｜ 5130 ｜ 1930 ｜｜ 4 ｜ 3870 ｜ 5800 ｜ 1930 ｜｜ 5 ｜ 4540 ｜ 6470 ｜ 1930 ｜波长的平均值：＼＼begin{align}＼overline{＼lambda}＆＝＼frac{1930 ＋ 1930 ＋ 1930 ＋ 1930 ＋1930}｛5}＼＼＆＝＼frac{9650}｛5}＼＼＆＝1930 ＼text{mm} ＝ 193×10^｛－2} ＼text{m}＼end{align}＼声速＼（v ＝ f\overline{＼lambda} ＝ 3500×10^3 × 193×10^｛－2} ＝ 6755 ＼text{m/s}＼）六、误差分析1、仪器误差实验仪器本身存在一定的精度限制，如游标卡尺的读数误差、信号发生器频率的稳定性等，会对测量结果产生影响。

声速测量实验实验报告

一、实验目的1. 掌握测量超声波在空气中传播速度的方法。

2. 理解驻波和振动合成理论。

3. 学会逐差法进行数据处理。

4. 了解压电换能器的功能和培养综合使用仪器的能力。

二、实验原理1. 声波在空气中的传播速度：在标准状态下，干燥空气中的声速为v₀ = 331.5 m/s，温度T = 273.15 K。

室温t时，干燥空气的声速v可以表示为：v = v₀ √(T/t)其中，T为绝对温度，t为室温。

2. 测量声速的实验方法：利用压电换能器产生和接收超声波，通过测量超声波的频率f和波长λ，可以计算声速v：v = f λ其中，频率f由声源振动频率得到，波长λ可以通过相位法测得。

3. 相位法：当超声波发生器发出的声波是平面波时，当接收器端面垂直于波的传播方向时，其端面上各点都具有相同的相位。

沿传播方向移动接收器时，总可以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，直到找到的信号再一次与发射器的激励电信号同相时，移过的这段距离就等于声波的波长。

三、实验仪器1. 函数信号发生器一台2. 超声波发射器一台3. 超声波接收器一台4. 双踪示波器一台5. 压电陶瓷换能器两台6. 同轴电缆若干7. 温度计一台8. 卷尺一把四、实验步骤1. 将函数信号发生器的输出与超声波发射器的输入端及示波器的通道1相连；超声波接收器的输出端和示波器的通道2相连。

2. 将压电陶瓷换能器安装在支架上，使其相对位置固定。

3. 调整函数信号发生器的输出频率，使其在超声波发射器的工作频率范围内。

4. 使用示波器观察发射器和接收器信号的波形，并调整接收器位置，使接收到的信号与发射器的激励电信号同相。

5. 记录此时接收器与发射器之间的距离，即为声波的波长λ。

6. 重复步骤4和5，记录多组数据。

7. 利用逐差法对实验数据进行处理，计算声速v。

五、实验结果1. 测量得到的声波波长λ的平均值为λ = 0.0200 m。

2. 利用公式v = f λ计算得到的声速v的平均值为v = 402.0 m/s。

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。

实验报告--声速的测量

实验报告--声速的测量一声速，这个词听上去有点儿高大上，其实生活中随处可见。

想象一下，阳光明媚的日子里，朋友们在操场上打球，远处传来一声巨响。

你有没有注意到，你先看到球飞过，耳朵里却慢了一拍，才听到声音？这就是声速的魅力，快得让人惊叹。

1.1 实验的准备首先，我们得准备一些简单的工具。

一个计时器，一根长长的绳子，当然还有个听得见的声音源，比如说一个小鼓或一根哨子。

听起来简单吧？没错，实际操作时却充满乐趣。

把绳子拉直，朋友们站在不同的位置，准备好，等着那一瞬间。

大家心里都激动不已。

1.2 测量的方法我们决定用“看声”的方式。

有人在远处敲鼓，另一个人则在离鼓约100米的地方，眼睛紧盯着。

鼓声一响，计时器开始计时。

等到声音传来，计时器停下。

每个人的心跳都在加速，生怕错过了那一瞬间。

数据记录下来，一切都那么直接，那种感觉，真是妙不可言。

二2.1 数据的分析接下来，我们得分析这些数据。

为了得到声速，我们需要用公式：声速等于距离除以时间。

假设我们记录到的时间是0.3秒，距离是100米，那么声速就成了333米每秒。

听到这里，是不是觉得声音就像一阵风，瞬间吹过？当然，这只是一个粗略的估计，真实情况可能会受到许多因素的影响。

2.2 环境因素的影响在不同的环境下，声速是有差异的。

比如，水里的声速比空气快得多。

想象一下，如果在水下，你的声音仿佛穿越了时空。

再说说温度，热空气中的声音传播得更快。

记得那次实验吗？我们在阳光下和阴凉处分别测试，结果差别不小。

这就像是在说，同样的声音，放在不同的地方，效果却大相径庭。

2.3 误差的来源当然，实验总是有误差的。

第一，环境噪声会影响我们的判断，谁能保证鼓声和其他声音的清晰度？第二，计时的准确性也会影响结果。

手一抖，可能就多了几毫秒。

这样想来，实验不仅是测量，更是一个探寻的过程，让我们不断接近真实。

三3.1 实验的意义声速的测量，不仅仅是为了求得一个数字。

它揭示了声波传播的奥秘。

想想音乐，声波通过空气传递到我们的耳朵，触动了我们的心弦。

声速测量实验报告_实验报告_

声速测量实验报告只有通过实验才能知道结果，那么，下面是小编给大家整理收集的声速测量实验报告，供大家阅读参考。

声速测量实验报告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x——测量时间张x——发声贾x——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。

声速测量实验报告2一实验目的：(1)加深对驻波及振动合成等理论知识的理解，(2)掌握用驻波法、相位法测定超声波在媒介中的传播速度，(3)了解压电换能器的工作原理，进一步熟悉示波器的使用方法提高运用示波器观测物理参数的综合运用能力。

二实验仪器：双踪示波器一台，信号发生器一台,测试仪一台，同轴电缆若干。

三实验原理声波是一种在弹性媒质中传播的纵波。

对超声波(频率超过2×10Hz的声波)传播速度的测量在国防工业、工业生产、军事科学与医疗卫生各领域都具有重大的现实意义。

实验室常用驻波法和相位法进行测量。

(一)驻波法测量声速基本原理如图所示为两列同频率、同振幅、振动方向平行且相向传波的机械波在媒介中形成的驻波波形，其波腹间距与波节间距均为半个波长。

通过对波腹(节)间距X的测量便可实现对波长λ的间接测量，结合对驻波谐振频率f的测量便可间接求算声波的传播速度v。

v = λ × f λ=2X v = 2X × f原理图示1(驻波法原理图) (二)相位法测量声速基本原理(1) 简谐振动正交合成的基本原理，(2) 利用李萨如图形的相位差特点间接测量声速的基本原理。

测声速实验报告实验步骤

一、实验目的1. 理解声速测量的基本原理。

2. 学会使用声速测量仪器，如声速计、示波器等。

3. 通过实验，掌握测量声速的方法和技巧。

二、实验原理声速是指声波在介质中传播的速度。

声速与介质的密度、弹性模量等因素有关。

本实验采用声速计直接测量声速，通过测量声波在已知距离内传播的时间，计算出声速。

三、实验器材1. 声速计一台2. 示波器一台3. 音频信号发生器一台4. 长度测量工具（如卷尺）5. 耳塞（可选）四、实验步骤1. 准备工作（1）检查声速计、示波器、音频信号发生器等实验器材是否完好。

（2）将声速计、示波器、音频信号发生器连接好，确保各仪器工作正常。

（3）将音频信号发生器的输出端连接到声速计的输入端，示波器的通道1连接到声速计的输出端。

2. 测量环境准备（1）选择一个开阔、安静的实验场地，确保声波传播不受干扰。

（2）使用长度测量工具测量实验场地的长度，确保长度足够长，以便于测量声速。

3. 声速测量（1）将音频信号发生器调至合适的频率，如1kHz。

（2）将声速计放置在实验场地的一端，确保声速计与地面平行。

（3）打开音频信号发生器，同时开启声速计。

（4）在实验场地另一端，使用示波器观察声速计输出信号的变化。

（5）当示波器显示信号稳定后，记录声速计显示的声速值。

（6）重复步骤3-5，进行多次测量，取平均值作为最终结果。

4. 数据处理（1）将多次测量的声速值进行平均，得到实验测得的声速。

（2）根据实验原理，计算理论声速，并与实验测得的声速进行比较，分析误差来源。

5. 实验结束（1）关闭音频信号发生器，关闭声速计和示波器。

（2）整理实验器材，确保实验场地整洁。

五、注意事项1. 在实验过程中，确保实验场地安静，避免外界干扰。

2. 在使用声速计和示波器时，注意观察仪器显示，确保数据准确。

3. 实验过程中，避免触碰实验器材，确保安全。

4. 实验结束后，及时整理实验器材，保持实验室整洁。

通过以上实验步骤，我们可以掌握声速测量的基本方法，为后续相关实验奠定基础。

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。

声速的测定实验报告

声速的测定实验报告一、实验目的1、了解声速测定的基本原理和方法。

2、学会使用驻波法和相位法测量声速。

3、加深对波动理论的理解，提高实验操作能力和数据处理能力。

二、实验原理1、驻波法声波在介质中传播时，入射波与反射波相互叠加形成驻波。

在驻波系统中，相邻两波节之间的距离为半波长的整数倍。

当声源的频率固定时，通过测量相邻两个波节之间的距离，就可以计算出声波的波长，进而求出声速。

2、相位法通过比较发射波和接收波的相位差来测定声波的波长。

利用示波器观察李萨如图形，当发射波和接收波的相位差改变π时，李萨如图形从斜率为正的直线变为斜率为负的直线。

通过测量相位差改变π时接收换能器移动的距离，就可以得到声波的波长，从而计算出声速。

三、实验仪器1、声速测定仪由声源、发射换能器、接收换能器、游标卡尺和固定支架等组成。

2、示波器用于观察声波的波形和李萨如图形。

3、信号发生器提供稳定的正弦波信号作为声源。

四、实验内容及步骤1、驻波法测量声速（1）按实验装置图连接好仪器，将发射换能器和接收换能器固定在游标卡尺的滑块上，调整两者之间的距离，使其处于适当位置。

（2）打开信号发生器，调节输出频率，使示波器上显示出稳定的正弦波。

（3）缓慢移动接收换能器，观察示波器上的波形变化，当出现振幅最大时，即为驻波的波腹位置，记录下游标卡尺的读数。

（4）继续移动接收换能器，依次找到相邻的波腹位置，记录下相应的游标卡尺读数。

（5）重复测量多次，计算相邻波腹之间的距离平均值，即为半波长。

（6）根据声源的频率和测得的半波长，计算出声速。

2、相位法测量声速（1）将示波器的 X 轴输入接至信号发生器的输出端，Y 轴输入接至接收换能器的输出端。

（2）调节信号发生器的频率，使示波器上显示出清晰的李萨如图形。

（3）缓慢移动接收换能器，观察李萨如图形的变化，当图形从斜率为正的直线变为斜率为负的直线时，记录下游标卡尺的读数。

（4）继续移动接收换能器，再次观察到图形变化时，记录下相应的游标卡尺读数。

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。