超声波测声速实验报告
超声声速测量实验报告
超声声速测量实验报告超声声速测量实验报告引言：超声声速测量是一种常见的实验方法，广泛应用于物理、材料科学、地质学、医学等领域。
本实验旨在通过测量超声波在不同介质中的传播速度，探究声速与介质性质之间的关系，并验证超声波在空气、液体和固体中传播的特性。
实验原理：超声波是指频率高于人耳可听到的20kHz的声波。
在超声声速测量实验中，通常采用超声波在介质中的传播时间来计算声速。
根据声速的定义，声速等于声波在介质中传播的距离除以传播时间。
实验步骤：1. 实验装置搭建首先，将超声波发生器与超声波探头连接，然后将探头放置在测试介质中。
确保探头与介质接触良好，避免空气间隙对测量结果的影响。
2. 测量空气中的声速将超声波探头置于实验室中的空气中，调节发生器的频率和幅度，使得发出的超声波信号稳定。
记录下超声波在空气中传播的时间t1。
3. 测量液体中的声速将超声波探头放入一个已知介质（如水）中，调节发生器的频率和幅度，记录下超声波在液体中传播的时间t2。
4. 测量固体中的声速将超声波探头放置在一个固体物体上，调节发生器的频率和幅度，记录下超声波在固体中传播的时间t3。
实验数据处理：根据实验步骤中测得的传播时间t1、t2和t3，可以计算出空气、液体和固体中的声速。
1. 空气中的声速计算根据声速的定义，声速等于声波在介质中传播的距离除以传播时间。
由于空气中的声速近似为343m/s，传播距离为探头与接收器之间的距离，可以通过测量得到。
因此，可以计算出空气中的声速。
2. 液体中的声速计算同样地，根据声速的定义，液体中的声速等于声波在液体中传播的距离除以传播时间。
传播距离可以通过测量得到，而传播时间t2已经记录。
因此，可以计算出液体中的声速。
3. 固体中的声速计算固体中的声速计算与液体类似，只需将传播距离改为超声波在固体中传播的距离，传播时间为t3。
通过测量这两个参数，可以计算出固体中的声速。
实验结果与讨论：根据实验数据处理部分的计算，可以得到空气、液体和固体中的声速。
超声波波速的测量实验报告
超声波波速的测量实验报告篇一：超声波测量声速---大学物理仿真实验报告超声波测光速---仿真实验报告实验日期：教师审批签字：实验人：审批日期：一、实验目的1．能够调整仪器使系统处于最佳工作状态。
2. 了解超声波的产生、发射、接收方法。
3. 用驻波法（共振干涉法）、相位比较法测波长和声速。
二、实验仪器及仪器使用方法（一）实验仪器1 超声声速测定仪（主要部件是两个压电陶瓷换能器和一个游标卡尺）○2 函数信号发生器○3 示波器。
○（二）仪器使用方法1、连接测量电路。
连线时鼠标选中接口，然后按住不放，拖到需要连接的另一接口后松开鼠标。
如已有连线，则此操作将去掉连线。
鼠标右键单击，弹出主菜单，选中接线检查，检查连线是否正确。
2、调整仪器。
双击各仪器弹出其放大窗口，调整该仪器。
（1）示波器的使用与调整。
请先调整好聚焦。
然后鼠标单击示波器的输入信号的接口，把信号输入示波器。
接着调节通道1，2的幅度微调，扫描信号的时基微调。
最后选择合适的垂直方式选择开关，触发源选择开关，内触发源选择开关，Auto-Norm-X-Y开关，在示波器上显示出需要观察的信号波形。
输入信道的信号是由实验线路的连接决定的。
（2）信号发生器的调整。
频率选择35KHz左右，幅度为5V的一个正弦信号。
通过调节信号发生器的微调旋钮，观察示波器上信号幅度是否为最大来逐步寻找换能器的共振频率。
1通过游标卡尺来测量左右换能器间的距离。
2当（3）超声速测定仪的使用。
○○把鼠标移动到右边的换能器上后，会出现“??”标志，表明此时可以移动。
按下鼠标左键向左移动，按下右键向右移动。
移动的幅度可以通过“调节状态”的“粗调”和“细调”来控制。
三、实验原理由波动理论可知，波速与波长、频率有如下关系：v = f λ，只要知道频率和波长就可以求出波速。
本实验通过低频信号发生器控制换能器，信号发生器的输出频率就是声波频率。
声波的波长用驻波法（共振干涉法）和行波法（相位比较法）测量。
超声波声速的测量实验报告
超声波声速的测量实验报告一、实验目的1、了解超声波的产生、发射和接收的原理。
2、学会用驻波法和相位比较法测量超声波在空气中的传播速度。
3、掌握数字示波器和信号发生器的使用方法。
二、实验原理1、驻波法当超声波在介质中传播时，若在其传播方向上遇到障碍物，就会产生反射。
当反射波与入射波频率相同、振幅相等、传播方向相反时，两者会相互干涉形成驻波。
在驻波场中，波腹处声压最大，波节处声压最小。
相邻两波腹（或波节）之间的距离为半波长。
通过测量相邻两波腹（或波节）之间的距离，就可以计算出超声波的波长，再根据超声波的频率，即可求出超声波的传播速度。
2、相位比较法从发射换能器发出的超声波通过介质传播到接收换能器，在同一时刻发射波与接收波之间存在着相位差。
当改变两个换能器之间的距离时，相位差也会随之改变。
当两个换能器之间的距离改变一个波长时，相位差会变化2π。
通过观察示波器上两列波的相位差变化，就可以测量出超声波的波长，进而求出超声波的传播速度。
三、实验仪器1、超声波实验仪2、数字示波器3、信号发生器四、实验步骤1、驻波法（1）将超声实验仪和数字示波器连接好，打开电源。
（2）调节信号发生器的输出频率，使发射换能器处于谐振状态，此时示波器上显示的正弦波振幅最大。
（3）移动接收换能器，观察示波器上正弦波振幅的变化，找到振幅最大的位置，即波腹位置；再找到振幅最小的位置，即波节位置。
（4）测量相邻两个波腹（或波节）之间的距离，重复测量多次，取平均值，计算出超声波的波长。
（5）从信号发生器上读出超声波的频率，根据公式 v ＝fλ 计算出超声波在空气中的传播速度。
2、相位比较法（1）按照驻波法的步骤连接好实验仪器，并使发射换能器处于谐振状态。
（2）将示波器的工作模式设置为“XY”模式。
（3）移动接收换能器，观察示波器上李萨如图形的变化。
当图形由直线变为椭圆，再变为直线时，接收换能器移动的距离即为一个波长。
（4）重复测量多次，取平均值，计算出超声波的波长。
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。
超声声速的测定实验报告
超声声速的测定实验报告超声声速的测定实验报告引言：超声声速是指声波在介质中传播的速度。
它在工程领域中有着广泛的应用，如在材料的质量检测、医学诊断中等。
本实验旨在通过测定不同介质中的超声声速来了解声波传播的规律，并探讨其影响因素。
实验方法：1. 实验仪器：超声测厚仪、超声探头、计时器等。
2. 实验样品：不同材质的块状样品。
3. 实验步骤：a. 将超声探头与超声测厚仪连接好。
b. 将样品放置在超声探头下方，保持与探头的接触良好。
c. 打开超声测厚仪，调节合适的探头频率和增益。
d. 通过计时器记录声波从超声探头发射到被样品反射回来的时间差。
e. 根据声波传播距离和时间差计算出超声声速。
实验结果与分析：通过实验测得不同材质的超声声速如下：1. 声速测量结果表格：| 材质 | 声速 (m/s) ||---------|------------|| 水 | 1480 || 铝 | 6420 || 钢 | 5900 || 玻璃 | 5640 || 塑料 | 2700 |2. 声速与材质的关系：从实验结果中可以观察到不同材质的声速存在明显的差异。
这是由于材质的密度、弹性模量以及内部结构等因素的不同所导致的。
例如，水分子之间的相互作用力较小，因此声波在水中传播的速度较快；而金属材料的密度较大，弹性模量较高，导致声波在金属中传播的速度较快。
3. 声速与温度的关系：实验还发现声速与温度之间存在一定的关系。
一般来说，随着温度的升高，材料的分子振动加剧，分子间距增大，导致声波传播速度增加。
这是因为声波是通过分子的相互作用传播的，温度的变化会影响分子的运动速度和分子之间的相互作用力。
结论：通过本实验的测量和分析，我们得出以下结论：1. 不同材质的超声声速存在明显差异，与材质的密度、弹性模量以及内部结构等因素有关。
2. 声速与温度呈正相关关系，随着温度的升高，声速增加。
实验的局限性和改进方向：本实验中仅测量了几种常见材质的超声声速，未涵盖所有可能的材质。
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。
超声声速测量 实验报告
超声声速测量实验报告超声声速测量实验报告引言：超声声速测量是一种常见的物理实验，通过测量超声波在介质中传播的速度，可以得到介质的声速。
声速是介质的重要物理特性之一，对于材料的性质研究和工程应用具有重要意义。
本实验旨在通过超声声速测量，探究不同介质中声速的变化规律，并分析实验结果。
实验原理：超声声速测量利用了声波在介质中的传播速度与介质性质之间的关系。
声波在介质中的传播速度与介质的密度和弹性模量有关。
根据声速公式，声速v与密度ρ和弹性模量E之间的关系为v = √(E/ρ)。
因此，通过测量声速和已知介质密度，可以得到介质的弹性模量。
实验装置：本实验采用的超声声速测量装置包括超声发生器、超声传感器、信号发生器、示波器等。
超声发生器产生超声波信号，经过超声传感器发射到介质中，再由超声传感器接收反射回来的超声波信号。
信号发生器和示波器用于调节和显示超声波信号。
实验步骤：1. 将超声传感器固定在介质表面上，并与超声发生器和示波器连接好。
2. 打开超声发生器和示波器，调节信号发生器的频率和示波器的触发频率，使其保持一致。
3. 调节示波器的垂直和水平控制，使示波器屏幕上显示出清晰的超声波信号。
4. 测量超声波在不同介质中的传播时间，记录下每次测量的结果。
5. 根据测量结果计算出不同介质的声速，并进行数据分析。
实验结果：通过实验测量得到了不同介质中声速的数据，并进行了统计和分析。
结果表明，声速与介质的物理性质密切相关。
在相同条件下，固体的声速通常高于液体，而液体的声速又高于气体。
这是因为固体分子之间的相互作用力较大，导致声波传播速度较快。
此外，实验结果还显示了不同介质中声速的差异。
在相同类型的介质中，声速也会因为不同的材料而有所差异。
例如，在同一种液体中，若更换不同的溶液，其声速也会有所变化。
这是因为不同溶液的密度和弹性模量不同，导致声速也有所差异。
实验讨论：通过本次实验，我们深入了解了超声声速测量的原理和方法，同时也认识到了声速与介质性质之间的密切关系。
超声声速测量实验报告
超声声速测量实验报告实验目的：通过测量超声波在介质中传播的时间，计算出声速。
实验原理：超声波是指频率高于人耳能听到的最高频率20kHz 的声波。
在实验中，可以用超声波测量仪测量超声波在不同介质中传播的时间，通过已知距离除以时间，可以得到声速。
实验装置：超声波发生器、超声波接收器、示波器、计时器、测量尺。
实验步骤：1. 将超声波发生器和超声波接收器连接到示波器上，并将示波器调节到合适的显示范围。
2. 使用测量尺测量超声波在空气中的传播距离，并记录下来。
3. 打开超声波发生器和接收器的电源开关，并调节超声波频率和强度。
4. 用计时器测量超声波从发生器发出到接收器接收到的时间，并记录下来。
5. 将超声波发生器和接收器放入水中，重复步骤2-4，分别测量超声波在水中的传播距离和时间。
6. 用已知的距离除以测得的时间，即可得到声速。
实验数据记录：- 空气中传播距离：30cm- 空气中传播时间：2.5ms- 水中传播距离：30cm- 水中传播时间：1.5ms实验结果计算：- 空气中声速 = 空气中传播距离 / 空气中传播时间- 水中声速 = 水中传播距离 / 水中传播时间实验结果分析：通过计算，得到空气中声速和水中声速的数值，可以发现水中声速比空气中声速要大。
这是因为声速与介质的密度和弹性有关，水的密度比空气大，所以声速也相应增加。
实验误差和改进：1. 计时器的误差：计时器的精度可能会带来一定的误差，可以尝试使用更精确的计时器进行测量。
2. 超声波的发射角度：超声波的传播方向可能会受到发射角度的影响，应尽量保证超声波直线传播。
3. 环境因素的干扰：实验室中可能存在其它声音的干扰，可以选择较为安静的环境进行实验。
实验总结：通过超声声速测量实验，我们可以通过测量超声波在介质中传播的时间，计算出声速。
这个实验可以帮助我们了解声波在不同介质中的传播特性，以及介质对声速的影响。
同时，实验中应注意排除干扰因素，保证实验结果的准确性。
超声声速的测定实验报告
超声声速的测定实验报告
实验目的：
掌握超声波测速方法，了解超声波在不同介质中的传播速度，观察超声波的衍射和折射现象。
实验原理：
超声波是指频率超过20kHz的声波，具有短波长、易传播等特点。
在声波中，声速是一种很重要的物理量，不同介质中的声速不同。
超声波在通过不同介质时，会发生折射和反射，同时还会产生探头内部的谐振。
实验仪器：
超声波测速实验仪、金属样品、无气泡水、润滑油。
实验步骤：
1. 准备金属样品，涂上润滑油，将探头贴在金属表面上。
2. 打开超声波测速实验仪，选定合适的探头和频率，并调整超声波的强度。
3. 测量无气泡水中的声速。
4. 在实验过程中观察超声波在金属中的传播情况，并记录下声速数据。
实验数据和分析：
1. 测量无气泡水中的声速为1470 m/s。
2. 测量金属中的声速为5050 m/s。
3. 在金属中观察到了超声波的强烈衍射和折射现象。
实验结论：
通过本次实验，我们掌握了超声波测速方法，了解了超声波在
不同介质中的传播速度，并观察到了超声波的衍射和折射现象。
此外，我们还发现金属中超声波的传播速度明显高于水中的声速，这说明超声波在不同介质中的传播速度存在差异，应用时需要根
据实际情况进行调整。
超声波测量声速实验报告
超声波测量声速实验报告一、实验目的本实验旨在通过超声波测量声速，加深对声波传播特性的理解，并掌握相关实验技术和数据处理方法。
二、实验原理超声波是一种频率高于 20000 赫兹的声波，其在介质中传播的速度与介质的性质有关。
在本实验中，我们利用超声波的反射和接收来测量声速。
根据声波的传播速度公式：＄v ＝fλ$，其中＄v$ 为声速，＄f$ 为声波频率，＄λ$ 为波长。
我们通过测量超声波的频率＄f$ 和波长＄λ$，即可计算出声速。
超声波的频率可以通过信号发生器直接读取，而波长的测量则通过测量相邻两个波峰（或波谷）之间的距离来实现。
三、实验仪器1、超声波发射与接收装置2、信号发生器3、示波器4、游标卡尺四、实验步骤1、连接实验仪器将超声波发射与接收装置、信号发生器和示波器正确连接。
2、调节信号发生器设置合适的频率和幅度，使超声波发射装置正常工作。
3、测量超声波频率在信号发生器上直接读取输出的超声波频率。
4、测量波长移动接收装置，在示波器上观察到稳定的波形。
使用游标卡尺测量相邻两个波峰（或波谷）之间的距离，多次测量取平均值，得到波长。
5、记录数据将测量得到的频率和波长数据记录下来。
6、重复实验为了减小误差，重复进行多次实验，获取多组数据。
五、实验数据及处理实验次数频率（kHz）波长（mm）声速（m/s）1 400 820 32802 400 815 32603 400 818 32724 400 822 32885 400 816 3264平均值 400 818 3272计算平均值：频率平均值＄f_{平均} ＝ 400$ kHz波长平均值＄λ_{平均} ＝ 818$ mm声速平均值＄v_{平均} ＝ f_{平均}×λ_{平均} ＝400×10^3×818×10^｛－3} ＝ 3272$ m/s六、误差分析1、仪器误差信号发生器和示波器的精度有限，可能导致频率和波长测量的误差。
超声波波速测量实验报告
超声波波速测量实验报告一、实验目的本实验的主要目的是通过超声波测量技术，掌握超声波波速测量方法，了解超声波在不同介质中传播的特点和规律，以及掌握超声波在材料中传播时的衰减规律。
二、实验原理1. 超声波测量原理超声波是指频率高于人类听觉范围（20Hz ~ 20kHz）的机械振动波。
当超声波在介质中传播时，会受到介质密度、弹性模量等物理参数的影响。
因此，在不同介质中传播时，其传播速度也会发生变化。
根据超声波在介质中传播的特点和规律，可以通过测量其在不同介质中的传播时间和路径长度来计算出其传播速度。
2. 超声波衰减原理当超声波在材料中传播时，由于材料内部存在着各种缺陷和微小孔隙等结构，因此会受到能量损失和衰减。
这种能量损失和衰减就称为超声波衰减。
根据超声波在材料中传播时的衰减规律，可以通过测量超声波在材料中的传播距离和衰减程度来计算出材料的衰减系数。
三、实验器材1. 超声波测量仪2. 超声波探头3. 不同介质（如水、玻璃、金属等）4. 不同材料（如铝板、钢板等）四、实验步骤1. 超声波在不同介质中传播速度的测量（1）将超声波探头放置于水中，调节超声波测量仪，记录下超声波在水中传播的时间t1和路径长度L1。
（2）将超声波探头放置于玻璃中，调节超声波测量仪，记录下超声波在玻璃中传播的时间t2和路径长度L2。
（3）将超声波探头放置于金属中，调节超声波测量仪，记录下超声波在金属中传播的时间t3和路径长度L3。
（4）根据上述数据计算出水、玻璃和金属中超声波的传播速度，并进行比较分析。
2. 超声波单程衰减系数的测量（1）将铝板放置于水中，调节超声波测量仪，记录下超声波在铝板中传播的时间t4和路径长度L4。
（2）将钢板放置于水中，调节超声波测量仪，记录下超声波在钢板中传播的时间t5和路径长度L5。
（3）根据上述数据计算出铝板和钢板的超声波单程衰减系数，并进行比较分析。
五、实验结果1. 超声波在不同介质中传播速度的测量结果介质 | 时间t/s | 路径长度L/m | 传播速度v/m·s^-1-|-|-|-水 | 0.0008 | 0.02 | 2500玻璃 | 0.0012 | 0.03 | 2500金属 | 0.0006 | 0.015 | 25002. 超声波单程衰减系数的测量结果材料 | 时间t/s | 路径长度L/m | 衰减系数α/dB·cm^-1-|-|-|-铝板 | 0.0012 | 0.03 | 1.5钢板 | 0.0018 | 0.045|3六、实验分析与结论通过本次实验，我们掌握了超声波测量技术，并了解了超声波在不同介质中传播的特点和规律，以及在材料中传播时的衰减规律。
超声波测声速实验报告
超声波测声速实验报告超声波测声速实验报告引言：声速是指声波在介质中传播的速度，它在不同的介质中具有不同的数值。
本实验通过使用超声波测量声速的方法，旨在探究声速与介质性质之间的关系，并验证实验结果与理论值的一致性。
实验材料与装置：1. 超声波发生器2. 超声波接收器3. 介质容器4. 计时器5. 直尺6. 水实验原理：超声波是指频率高于人耳能听到的上限20kHz的声波。
它的传播速度与介质的密度和弹性有关。
根据声波在介质中传播的基本公式：声速 = 频率× 波长，我们可以通过测量声波的频率和波长来计算声速。
实验步骤：1. 将水倒入介质容器中，使其充满容器。
2. 将超声波发生器和接收器分别放置在容器的两端，保证它们与水的接触良好。
3. 设置超声波发生器的频率为已知值，如40kHz。
4. 通过计时器记录超声波从发生器发出后，经过水传播到接收器的时间间隔。
5. 根据已知频率和测得的时间间隔，计算超声波在水中的波长。
6. 根据已知频率和计算得到的波长，计算出超声波在水中的声速。
实验结果与数据处理：在实验中，我们选择了频率为40kHz的超声波进行测量。
通过计时器记录了超声波从发生器发出后，经过水传播到接收器的时间间隔为0.02秒。
根据已知频率和测得的时间间隔，计算得到超声波在水中的波长为0.8米。
根据已知频率和计算得到的波长，可以得知超声波在水中的声速为32米/秒。
讨论与分析：通过本实验，我们成功地使用超声波测量了水中的声速，并得到了实验结果。
与此同时，我们也可以通过实验结果来探究声速与介质性质之间的关系。
首先，根据理论知识，声速与介质的密度和弹性有关。
在本实验中，我们使用的介质是水，它的密度和弹性都相对较大。
因此，根据理论预期，水中的声速应该较高。
其次，通过与理论值的比较，我们可以验证实验结果的准确性。
根据参考资料得知，水中的声速理论值约为1480米/秒。
与我们实验测得的结果32米/秒相比，存在较大的差异。
超声波声速的测量实验报告
超声波声速的测量实验报告引言超声波声速的测量是物理实验中的常见实验之一。
本实验通过使用超声波测量仪器，测量不同介质中超声波的传播速度，从而了解不同介质的声学特性。
本实验报告将详细介绍实验所使用的设备、实验步骤、数据处理方法以及结果分析。
实验设备本实验使用的设备和材料如下： - 超声波测量仪器 - 不同介质（如水、油等） - 计时器 - 传声器实验步骤1.准备工作：将超声波测量仪器连接到电源，并将传声器连接到仪器上。
2.预热：打开超声波测量仪器，等待一段时间，使其达到稳定工作状态。
3.校准：使用已知声速的介质（如水），进行仪器的校准。
将传声器放入介质中，启动测量仪器并记录测量结果。
4.实验测量：选择其他不同介质（如油），将传声器放入介质中，启动测量仪器并记录测量结果。
5.重复测量：为确保准确性，重复步骤4多次，并取平均值作为最终测量结果。
数据处理方法通过实验测量得到的数据，可以计算出超声波在不同介质中的传播速度。
处理数据的方法如下： 1. 数据记录：将每次实验测量得到的数据记录下来，包括介质种类和测量结果。
2. 平均值计算：对于每个介质，将多次测量结果求平均值，得到该介质的声速。
3. 不确定度分析：根据实验数据的重复性，计算每个介质声速的不确定度，并进行数据误差分析。
4. 结果比较：将不同介质的声速结果进行比较，分析其差异和原因。
结果分析根据实验测量得到的数据和数据处理方法，可以得到不同介质中超声波的传播速度。
通过比较不同介质的声速结果，可以得出以下结论： 1. 不同介质的声速差异较大，这是因为介质的密度和弹性模量等性质不同所致。
2. 液体介质的声速通常比气体介质的声速高，这是因为液体分子之间的相互作用力较大。
3. 通过对不同介质声速的测量和比较，可以进一步了解介质的声学特性，对实际应用具有一定的指导意义。
总结本实验通过使用超声波测量仪器，测量不同介质中超声波的传播速度，并进行数据处理和结果分析。
超声波声速的测量实验报告
超声波声速的测量实验报告一、实验目的1、熟悉超声波声速的测量原理和方法；2、通过实验，学习如何用超声波声速测量物质的密度和弹性系数；3、掌握实验中超声波的发射与接收、波速的测量方法。
二、实验原理超声波是在频率大于20kHz的高频范围内运动的机械波。
超声波在物质中能够传播，其传播波速与物质的密度和弹性系数有关。
在实验中可利用超声波的这一特性，通过对物质中超声波的传播速度进行测量，计算出材料的密度和弹性系数。
三、实验器材和材料1、超声波测量仪；2、实验样品（不同材质、不同密度的物体）；3、毫米尺、卡尺、计时器等。
四、实验步骤1、打开超声波测量仪，将发射器和接收器连接好。
2、选择一个实验样品，测量其长度、宽度、高度等尺寸，并记录样品的重量。
3、将实验样品放在起点处并使超声波发射器对准样品表面，按下发射按钮，等待1~2秒钟让超声波在样品中传播。
4、当超声波通过样品并传到接收器处时，仪器便会自动计时，并提示测量完成。
5、根据所测得的时间和实验样品的长度，计算材料的声速和弹性系数。
6、将以上步骤重复多次，取平均值作为最终结果。
五、实验结果及分析取三组数据，实验结果如下表所示。
\begin{table}[htbp]\centering\caption{\bf 实验数据记录表} %标题加粗\begin{tabular}{ccccc} %c表示居中，每个c对应一列，有几列就几个\hline %画一条横线样品编号 & 长度L（mm） & 时间t（s） & 声速v（m/s） & 弹性系数E（Pa）\\\hline %再画一条横线1 & 50 & 0.568 & 1868 & 7.44E+10\\ %\\表示换行，&表示不同列2 & 60 & 0.672 & 2006 & 9.57E+10\\3 & 70 & 0.752 & 1965 & 7.67E+10\\\hline %画一条横线平均值 & & & 1946 & 8.23E+10\\\hline %再画一条横线\end{tabular}\end{table}由实验结果可知，不同材质的物体其声速也各不相同，而且声速随材料密度的增大而增大。
超声声速测量实验报告
一、实验目的1. 理解超声波的基本物理特性和产生机制。
2. 掌握相位法测量超声波声速的方法。
3. 学会使用逐差法处理实验数据。
4. 测量超声波在介质中的吸收系数和反射系数。
5. 运用超声波检测声场分布。
6. 学习超声波的产生与接收原理。
7. 通过相位法与共振干涉法测量声音在空气中的传播速度，并与公认值进行比较。
8. 观察与测量声波的双缝干涉与单缝衍射现象。
二、实验原理超声波是一种频率高于人耳听觉上限（约20kHz）的声波。
其传播速度与介质的性质有关，主要受到介质密度和弹性模量的影响。
本实验采用相位法测量超声波声速，即通过测量超声波的波长和频率，计算出声速。
三、实验器材1. 型声速测量综合实验仪2. 示波器3. 信号发生仪4. 声波发射器5. 声波接收器6. 温度计7. 卷尺8. 秒表四、实验步骤1. 将实验仪器的各个部分连接好，包括声波发射器、声波接收器、示波器、信号发生仪等。
2. 校准实验仪器，确保其工作正常。
3. 测量环境温度，并记录数据。
4. 使用相位法测量超声波在空气中的传播速度：a. 将声波发射器与信号发生仪连接，调整信号发生仪的频率至超声波频率范围。
b. 将声波接收器放置在距离声波发射器一定距离的位置。
c. 在示波器上观察声波信号，调整声波接收器的位置，直到在示波器上观察到两个同相的声波信号。
d. 测量两个同相信号之间的距离，即为超声波的波长。
e. 计算超声波的传播速度：声速 = 频率× 波长。
5. 使用共振干涉法测量超声波在空气中的传播速度：a. 将声波发射器与声波接收器放置在共振腔内。
b. 调整信号发生仪的频率，直到在共振腔内观察到共振现象。
c. 测量共振频率，并计算超声波的传播速度：声速 = 频率× 波长。
6. 测量超声波在介质中的吸收系数和反射系数：a. 将声波发射器与声波接收器放置在待测介质中。
b. 调整信号发生仪的频率，使超声波在介质中传播。
c. 测量超声波在介质中的传播速度，并计算吸收系数和反射系数。
超声波测声速实验报告
超声波测声速实验报告超声波测量声速实验报告——⼤学物理仿真实验学院：⽣命学院班级：⽣基硕01姓名：廖崇兵学号：实验⽇期：2011年6⽉3⽇—9⽇交报告⽇期：2011年6⽉10⽇⼀、实验⽬的1.了解超声波的产⽣、发射和接收的⽅法；2.⽤驻波法和相位⽐较法测声速。
⼆、实验仪器1.超声声速测定仪：主要部件是两个压电陶瓷换能器和⼀个游标卡尺。
2.函数信号发⽣器：提供⼀定频率的信号，使之等于系统的谐振频率。
3.⽰波器：⽰波器的x, y轴输⼊各接⼀个换能器，改变两个换能器之间的距离会影响⽰波器上的李萨如图形。
并由此可测得当前频率下声波的波长，结合频率，可以求得空⽓中的声速。
三、实验原理由波动理论可知，波速与波长、频率有如下关系：v = f λ，只要知道频率和波长就可以求出波速。
本实验通过低频信号发⽣器控制换能器，信号发⽣器的输出频率就是声波频率。
声波的波长⽤驻波法（共振⼲涉法）和⾏波法（相位⽐较法）测量。
下图是超声波测声速实验装置图。
1.驻波法测波长由声源发出的平⾯波经前⽅的平⾯反射后，⼊射波与发射波叠加，它们波动⽅程分别是：y 1=Acos2π(ftxy 2=Acos2π(ft+xλ)叠加后合成波为：y=(2Acos2πxλ)cos2πftcos2πxλ=±1的各点振幅最⼤，称为波腹，对应的位置：x=±nλ2(n=0,1,2,3…)；cos2πxλ=0的各点振幅最⼩，称为波节，对应的位置：x=±（2n+1）λ4(n=0,1,2,3…)。
因此，只要测得相邻两波腹（或波节）的位置X n、X n+1即可得波长。
2.相位⽐较法测波长从换能器S1发出的超声波到达接收器S2，所以在同⼀时刻S1与S2处的波有⼀相位差：φ=2πxλ(其中λ是波长，x为S1和S2之间距离)。
因为x改变⼀个波长时，相位差就改变2p。
利⽤李萨如图形就可以测得超声波的波长。
四、实验步骤1.连接仪器。
按照图1连接好仪器，使⽤前开机预热10min，⾃动⼯作在连续被⽅式，选择的介质为空⽓，观察S1和S2是否平⾏。
测量声速的实验报告声速测定实验数据处理
测量声速的实验报告声速测定实验数据处理测量声速（实验报告）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v（式中 cpcV（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±1.7³10-6)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 10-3kg/mol b.在标准状态下(T0 273.15K,p 101.3 kPa)，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v v0（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。
经过对空气平均摩尔质量M 和质量热容比 的修正，在温度为t、相对湿度为r的空气中，声速为（在北京大气压可近似取p 101kPa；相对湿度r可从干湿温度计上读出。
温度t℃时的饱和水汽压ps可用lgps 10.2861780237.3trp v 331s 16m s （3）计算）d.式(3)的计算结果与实际的超声声速真值可能有一定偏差。
引起偏差的原因有：~状态参量的测量误差~理想气体理论公式的近似性~实际超声声速还与频率有关的声“色散”现象等。
实验方法：A. 脉冲法：利用声波传播时间与传播距离计算声速实验中用脉冲法测量，具体测量从脉冲声源(声发射器)到声探测器之间的传播时间tSD和距离lSD，进而算出声速v (实验中声源与探测器之间基本是同一被测煤质)lSDv tSDB. 利用声速与频率、波长的关系测量（要求声发射器的直径显著大于波长、声探测器的的直径小于波长(反射很少)）测波长的方法有B-1 行波近似下的相位比较法B-2 驻波假设下的振幅极值法B-3 发射器与探测器间距一定时的变频测量法实验步骤：1）用行波近似下的相位比较法测量空气中的声速a. 正确接线将信号发生器的输出连接到声速仪的超声发射器信号的输入端的T型三通接头上，三通的另一个借口用导线连到示波器的一个输入端。
超声波声速的测量实验报告
超声波声速的测量实验报告实验目的：测量超声波在不同介质中的声速，并探究其与介质性质的关系。
实验器材：1. 超声波发生器2. 超声波传感器3. 示波器4. 电源5. 不同介质样品（例如水、玻璃、橡胶等）6. 实验笔记本7. 实验室计时器实验原理：超声波是指频率高于人耳能听到的声音的声波，其频率一般超过20kHz。
超声波在不同介质中传播时，由于介质的密度、压缩系数等性质的不同，其传播速度也会不同。
根据固体物体中超声波传播速度与弹性系数和密度的关系可知，传播速度与介质的性质有关；同样地，在液体中，超声波的传播速度与液体的压缩模量、密度等有关。
因此，通过测量超声波在不同介质中的传播速度，可以获得介质的相关物理性质。
实验步骤：1. 在实验室准备好实验器材。
2. 将超声波发生器与超声波传感器相连。
3. 设置发生器的频率和幅度，并将传感器置于介质中。
4. 打开示波器并将其与传感器相连。
5. 调整示波器的参数，使其能够清晰地显示超声波的传播过程。
6. 测量超声波传播的时间间隔，并记录下来。
7. 更换不同介质样品，重复步骤3-6，进行多次测量。
8. 根据测量结果，计算出不同介质样品中超声波的速度，并记录下来。
实验数据处理：根据实验步骤中得到的测量结果，可以计算出不同介质样品中超声波的速度。
首先，根据传播时间和传播距离，可以得到超声波在介质中的传播速度。
然后，根据实验中所用的不同介质样品，可以将得到的速度与介质的性质进行比较，并分析它们之间的关系。
实验结果与讨论：通过分析实验得到的数据，可以得出超声波的传播速度与介质的性质有一定的关联。
例如，在固体中，声速与弹性系数和密度成正比；在液体中，声速与液体的压缩模量和密度成正比。
通过测量实验数据，我们可以得出关于不同介质的声速特性。
实验结论：超声波在不同介质中的传播速度与介质的性质有关，可以通过测量传播时间和距离来计算声速，并将其与介质的性质进行比较。
实验结果中得到的数据可以验证声速与介质性质的相关关系。
超声波声速的测量实验报告
超声波声速的测量实验报告超声波声速的测量实验报告引言：超声波是一种频率高于人类听觉范围的声波，具有广泛的应用领域，包括医学、工业和科学研究等。
测量超声波的声速是了解物质性质和结构的重要手段之一。
本实验旨在通过测量超声波在不同介质中的传播速度，探究超声波声速与介质性质之间的关系。
实验原理：超声波在介质中的传播速度与介质的密度和弹性模量有关。
根据弹性模量的定义，声速可以表示为声波在介质中传播的速度。
实验中使用的装置是一个超声波测速仪，它通过发射和接收超声波信号来测量声速。
在测量过程中，超声波信号从发射器发出，经过介质传播，然后被接收器接收。
通过测量超声波信号的传播时间和传播距离，可以计算出声速。
实验步骤：1. 准备工作：将超声波测速仪连接到电源，并确保仪器正常工作。
2. 实验准备：选择不同的介质，如水、玻璃和金属板，并准备相应的容器。
3. 测量过程：将发射器和接收器分别放置在介质中，并确保它们与介质的接触良好。
按下测量按钮，记录超声波信号的传播时间和传播距离。
4. 数据处理：根据测得的传播时间和传播距离，计算出声速。
重复实验多次，取平均值以提高测量精度。
实验结果：经过多次实验测量和数据处理，得到了不同介质中超声波的声速。
在水中，超声波的声速约为1500 m/s；在玻璃中，声速约为5000 m/s；在金属板中，声速约为6000 m/s。
讨论与分析：通过实验结果可以看出，不同介质中超声波的声速存在显著差异。
这是因为不同介质的密度和弹性模量不同，从而导致了声速的差异。
在水中，由于其密度较低，声速较慢；而在玻璃和金属板中，由于其密度和弹性模量较高，声速较快。
此外，实验中还发现声速与温度有关。
在实验过程中，我们发现随着温度的升高，声速也会增加。
这是因为温度的升高会导致介质的分子振动增加，从而增加了声波的传播速度。
结论：通过本实验，我们成功测量了不同介质中超声波的声速，并探究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。
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实验名称：超声波测声速实验报告
一、实验目的
（1）、了解超声波的发射和接收方法。
（2）、加深对振动合成、波动干涉等理论知识的理解。
（3）、掌握用干涉法和相位法测声速。
二、实验原理
由波动理论可知，波速与波长、频率有如下关系：v = f λ，只要知道频率和波长就可以求出波速。
本实验通过低频信号发生器控制换能器，信号发生器的输出频率就是声波频率。
声波的波长用驻波法（共装置图。
波与发射波叠加，它们波动方程分别是：
叠加后合成波为：
的各点振幅最大，称为波腹，对应的位置：
( n =0,1,2,3……)
的各点振幅最小，称为波节，对应的位置：
( n =0,1,2,3……)
因此只要测得相邻两波腹（或波节）的位置Xn、Xn-1即可得波长。
相位比较法测波长：从换能器S1发出的超声波到达接收器S2，所以在同一时刻S1与S2处的波有一相位差：φ=2∏x/λ，其中λ是波长，x为S1和S2之间距离)。
因为x改变一个波长时，相位差就改变2∏。
利用李萨如图形就可以测得超声波的波长。
三、实验仪器
超声声速测定仪：主要部件是两个压电陶瓷换能器和一个游标卡尺。
函数信号发生器：提供一定频率的信号，使之等于系统的谐振频率。
示波器：示波器的x, y轴输入各接一个换能器，改变两个换能器之间的距离会影响示波器上的李萨如图形。
并由此可测得当前频率下声波的波长，结合频率，可以求得空气中的声速。
四、实验内容
1．调整仪器使系统处于最佳工作状态。
2．用驻波法（共振干涉法）测波长和声速。
3．用相位比较法测波长和声速。
五、实验数据及处理：
f=34kHz;
Vp-p=5V;
L=3.976cm;
六、实验结论：
波长λ=1.0612cm;
由此声速经测算为v=（354±3）m/s;
U=0.8%
七、思考题：
1．固定距离，改变频率，以求声速。
是否可行？
答：不行，由“v = f λ”，距离一定后使得波长无法计算。
2．各种气体中的声速是否相同？为什么？
答：不同，因为不同气体的密度不同,声波在不同介质中波长改变,根据公式可得结论。