声速测量实验报告
声速测量实验报告 声速测量实验数据
声速测量实验报告声速测量实验数据一、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、信号发生器等仪器的使用方法。
4、培养实验数据处理和误差分析的能力。
二、实验原理1、驻波法声波在空气中传播时，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（或波腹）之间的距离为半波长的整数倍。
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，即可求得声速。
2、相位比较法发射波和接收波通过示波器显示时，其振动相位存在差异。
当改变接收端的位置，使发射波和接收波的相位差发生变化。
当相位差为 0 或π时，示波器上的图形会出现直线，通过测量两个直线位置之间的距离，即可求出波长，进而得到声速。
三、实验仪器1、信号发生器2、示波器3、声速测量仪（含超声换能器）4、游标卡尺四、实验步骤1、驻波法测量声速（1）按图连接好实验仪器，将超声换能器 S1 和 S2 分别接入信号发生器和示波器。
（2）调节信号发生器的输出频率，使示波器上显示出稳定的正弦波。
（3）缓慢移动S2，观察示波器上的波形变化，当出现振幅最大时，即为波腹位置，记录此时 S2 的位置 x1。
（4）继续移动S2，当示波器上的波形振幅最小时，即为波节位置，记录此时 S2 的位置 x2。
（5）重复上述步骤，测量多组数据，计算相邻波腹（或波节）之间的距离，取平均值作为波长λ。
2、相位比较法测量声速（1）连接好实验仪器，将示波器置于“XY”工作方式。
（2）调节信号发生器的频率，使示波器上显示出李萨如图形。
（3）缓慢移动 S2，观察李萨如图形的变化，当图形由椭圆变为直线时，记录此时 S2 的位置 x3。
（4）继续移动 S2，当图形再次变为直线时，记录此时 S2 的位置x4。
（5）重复上述步骤，测量多组数据，计算 x3 和 x4 之间的距离，取平均值作为波长λ。
五、实验数据1、驻波法测量数据｜测量次数｜波腹位置 x1（mm）｜波节位置 x2（mm）｜相邻波腹（或波节）距离Δx（mm）｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜ 3520 ｜ 6850 ｜ 3330 ｜｜ 2 ｜ 4250 ｜ 7580 ｜ 3330 ｜｜ 3 ｜ 5020 ｜ 8350 ｜ 3330 ｜｜ 4 ｜ 5800 ｜ 9130 ｜ 3330 ｜｜ 5 ｜ 6580 ｜ 9910 ｜ 3330 ｜平均值：Δx ＝ 3330mm2、相位比较法测量数据｜测量次数｜第一次直线位置 x3（mm）｜第二次直线位置 x4（mm）｜波长λ（mm）｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜ 2560 ｜ 5890 ｜ 3330 ｜｜ 2 ｜ 3280 ｜ 6610 ｜ 3330 ｜｜ 3 ｜ 4000 ｜ 7330 ｜ 3330 ｜｜ 4 ｜ 4720 ｜ 8050 ｜ 3330 ｜｜ 5 ｜ 5440 ｜ 8770 ｜ 3330 ｜平均值：λ ＝ 3330mm六、数据处理已知实验中信号发生器的输出频率 f ＝ 3500kHz，根据公式 v ＝fλ，可得声速 v：驻波法：v ＝fΔx ＝ 3500×10³Hz×3330×10⁻³m ＝ 11655m/s相位比较法：v ＝fλ ＝ 3500×10³Hz×3330×10⁻³m ＝ 11655m/s七、误差分析1、仪器误差（1）游标卡尺的精度有限，可能导致测量的距离存在误差。
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。
声速测量实验报告数据处理
一、实验目的1. 掌握声速测量的基本原理和方法；2. 了解声速与介质参数的关系；3. 学会使用逐差法进行数据处理。
二、实验原理声速是指声波在介质中传播的速度。
声速的测量方法有多种，本实验采用共振干涉法、相位比较法和时差法进行测量。
1. 共振干涉法：利用声波的干涉现象，通过测量相邻波腹或波节的距离，计算声速。
2. 相位比较法：通过比较声波传播过程中接收器接收到的信号与发射器激励电信号的相位差，计算声速。
3. 时差法：测量声波传播的距离和时间，根据公式计算声速。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：超声波发射器、超声波接收器、示波器、函数信号发生器、游标卡尺、温度计、湿度计等。
2. 实验材料：空气、实验数据表格。
四、实验步骤1. 共振干涉法：调整超声波发射器与接收器之间的距离，使接收器接收到的声波与发射器发出的声波发生干涉。
观察示波器上的波形，当出现相邻波腹或波节时，记录游标卡尺测得的距离L。
2. 相位比较法：调整超声波发射器与接收器之间的距离，使接收器接收到的信号与发射器激励电信号的相位差为0。
观察示波器上的波形，记录此时游标卡尺测得的距离L。
3. 时差法：调整超声波发射器与接收器之间的距离，记录声波传播的时间t。
根据公式v = L/t计算声速。
五、数据处理1. 共振干涉法：计算相邻波腹或波节的距离L的平均值，根据公式v = λf计算声速，其中λ为波长，f为频率。
2. 相位比较法：计算相位差为0时的距离L，根据公式v = λf计算声速。
3. 时差法：计算声波传播的距离L和时间t的平均值，根据公式v = L/t计算声速。
六、实验结果与分析1. 共振干涉法：测量得到相邻波腹或波节的距离L的平均值为L1，根据公式v = λf计算声速v1。
2. 相位比较法：测量得到相位差为0时的距离L的平均值为L2，根据公式v =λf计算声速v2。
3. 时差法：测量得到声波传播的距离L和时间t的平均值为L3和t3，根据公式v = L/t计算声速v3。
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
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。
多普勒效应测声速实验报告(共7篇)
多普勒效应测声速实验报告(共7篇)【引言】多普勒效应是声波传播中较为重要的现象之一，广泛应用于医疗、气象、地质探测、防护等领域。
本实验通过制作测声速设备，利用多普勒效应来测量声速，并探讨了声速和温度、同济和介质类型的关系。
经过实验测量和数据处理，得出了一定的结论和启示。
【实验原理】在测量声速时，可以利用声波的多普勒效应来获得，即声波在静止的观测者听到的频率与声波源相对运动的速度有关，可表示为：f’ = f * (1 + v / V)其中f’为观测者听到的频率，f为声波源的频率，v为观测者和声波源之间的相对速度，V为声波在介质中的传播速度。
因此，通过测量声波在不同条件下的频率和相对速度，可以求出声速的大小。
【实验设备和方法】1. 实验设备（1）多功能信号源（2）示波器（3）麦克风（4）各种电缆及连接器（5）热水杯2. 实验方法（1）设置多功能信号源为振幅调制模式，调节频率为2kHz，输出一个正弦波信号。
（2）将麦克风稳定地放置在恒温水杯中，使水杯内的水温保持在40℃左右。
（3）将麦克风接到示波器上，将示波器设置为 X-Y 模式。
（4）调整多功能信号源的振幅和频率，使其输出符合要求。
（5）通过调节热水杯的温度，改变介质的密度和声速，记录各个状态下的频率、相对速度等数据。
（6）根据测量的数据计算声速，并探讨声速和温度、同济和介质类型的关系。
通过实验，我们得到了如下的实验数据：| 温度℃ | 频率f（Hz） | 相对速度v（m/s）||:--------:|:-----------:|:----------------:|| 30 | 1999.6 | 1.2 || 35 | 1999.8 | 1.4 || 40 | 2000.0 | 1.6 || 45 | 2000.2 | 1.8 || 50 | 2000.4 | 2.0 |根据公式f’ = f * (1 + v / V)和测量的数据可以计算出室温下的声速约为332.88 m/s，温度对声速的影响符合一定的规律：随温度升高，声速也会相应地升高。
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。
大学物理实验声速的测量实验报告
大学物理实验声速的测量实验报告一、实验目的1、学会用驻波法和相位法测量声速。
2、了解声速测量的基本原理和方法。
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，入射波与反射波叠加形成驻波。
在驻波中，相邻两波节之间的距离为半波长的整数倍。
通过测量相邻两波节之间的距离，就可以计算出声波的波长，进而求得声速。
设声源的振动频率为 f，波长为λ，声速为 v，则有 v ＝fλ。
在驻波法中，我们使用超声换能器作为声源和接收器。
当两个换能器之间的距离等于半波长的整数倍时，接收端的信号幅度达到最大，此时两个换能器之间的距离 L 与波长λ之间的关系为：L ＝nλ/2（n ＝1，2，3，）。
2、相位法声源和接收器作相对运动时，接收器接收到的声波频率会发生变化，这种现象称为多普勒效应。
在相位法中，我们利用多普勒效应来测量声速。
设声源的频率为 f，声源和接收器的相对运动速度为 v'，接收器接收到的声波频率为 f'，则有：f' ＝ f （1 ＋ v'／v) 。
当声源和接收器相向运动时，v'为正；当声源和接收器相背运动时，v'为负。
通过测量声源和接收器的相对运动速度 v'以及声源的频率 f，就可以计算出声速 v。
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、驻波法测量声速（1）按照实验装置图连接好仪器，将超声换能器 S1 和 S2 分别连接到声速测量仪的发射端和接收端。
（2）打开信号发生器和示波器，调整信号发生器的输出频率，使示波器上显示出稳定的正弦波。
（3）缓慢移动 S2，观察示波器上的信号幅度变化。
当信号幅度达到最大时，记录此时 S2 的位置 L1。
（4）继续移动 S2，当信号幅度再次达到最大时，记录此时 S2 的位置 L2。
（5）重复步骤（3）和（4）多次，测量多组数据。
（6）根据测量数据计算出声波的波长λ，进而求得声速 v。
声波测声速实验报告
实验报告：声速测量一、实验目的1. 了解声波在空气中的传播特性；2. 掌握声速测量的基本原理和方法；3. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、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。
在空气中，声速与温度、压力和湿度等因素有关。
本实验主要研究声波在空气中的传播速度，通过测量声波在空气中传播的距离和时间，计算出声速。
声速的计算公式为：v = s/t，其中v为声速，s为声波传播的距离，t为声波传播的时间。
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：用于测量时间；4. 距离测量工具：用于测量声波传播的距离；5. 温度计：用于测量空气温度；6. 计算器：用于计算声速。
四、实验步骤1. 准备实验仪器，确保所有仪器正常工作；2. 测量空气温度，记录数据；3. 在开阔的空间，将发射器和接收器固定在相距s1和s2的位置，确保两设备平行；4. 将秒表调零，按下发射器，同时开始计时；5. 当接收器接收到声波信号时，立即停止计时，记录时间t；6. 重复步骤3-5，共测量n次，记录每次测量的时间t1、t2、...、tn；7. 根据测量数据，计算声速v。
五、实验数据1. 空气温度：t = 20℃；2. 声波传播距离：s1 = 3m，s2 = 5m；3. 声波传播时间：t1 = 0.12s，t2 = 0.11s，...，tn = 0.10s；4. 声波传播时间平均值：t_avg = (t1 + t2 + ... + tn) / n。
六、实验结果与分析1. 计算声速v：v = s/t_avg = (s1 + s2) / t_avg = (3m + 5m) / [(0.12s + 0.11s + ... + 0.10s) / n]；v ≈ 4.12m/s。
2. 分析误差来源：（1）温度对声速的影响：实验中未测量空气湿度，因此声速测量值与实际值可能存在一定误差；（2）仪器精度：秒表和距离测量工具的精度可能影响声速测量结果；（3）操作误差：实验操作过程中，可能存在人为误差。
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。
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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声速测量实验报告
姓名：陈岩松
班级：本硕实验班151班实验名称声速的测量
实验目的1.用驻波法和相位法测声速。
2.学会用逐差法进行数据处理。
3.了解声波在空气中的传播速度与气体状态参量的关系。
4.了解压电换能器的功能和培养综合使用仪器的功能。
实验原理声速v、声源振动频率f和波长λ之间的关系是
所以只要测得声波的频率f和波长λ，就可以求得声速v。
其中声波频率频率计测得。
本实验的主要任务是测量声波波长λ，用驻波法和相位法测量。
1.相位法
波是振动状态的传播，也可以说是相位的传播。
在波的传播方向上任何两点，如果其振动状态相同或者其相位差为π2的整数倍，这两点的距离等于波长的整数倍，即λn
l=（n为一整数）。
若超声波发出的声波是平面波，当接收器面垂直于波的传播
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。
实际操作时，我们用的是利用李萨如图形寻找同相或反相时椭圆退化成直线的点。
2.驻波法
按照驻波动理论，超声波发生器发出的平面波经介质到接收器，若接收面与发射面平行，声波在接收面就会被垂直反射，于是平面声波在两端面间来回反射并叠加。
当接收端面与发射头间的距离恰好等于半波长的整数倍时，叠加后的波
λ。
当就形成驻波。
此时相邻两波节间的距离等于半个波长
2
发生器的激励频率等于驻波系统的固有频率（本实验中压电陶瓷的固有频率）时，会产生驻波共振波腹处的振幅达到最大值。
声波是一种纵波。
由纵波的性质知，驻波波节处的声压最大。
当发生共振时，接收端面处为一波节，接收到的声压最大，转换成的电信号也最强。
移动接收器到某个共振位置时，示波器上又会出现最强的信号，继续移动到某个共振位置，则
λ。
两次共振位置之间的距离即为
2
实验仪器声速测量仪、示波器、信号发生器。
实验内容及步骤1.驻波法测声速
（1）如图所示连接好电路，让
1
S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
2
S，当在示波器上看到
正弦波首次出现振幅较大处，固定
2
S，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
2
S移近1S，在缓慢移开2S，当示波器
上出现振幅最大时，记下
2
S的位置0x
（4）由近及远移动
2
S，逐次记下各振幅最大时2S的位置，连
续测10个数据
,3
2
1
,
,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 -利用李萨如图形观察发射波与接收波的相位差，找出同相点。
（2）在共振条件下，使2S 靠近1S ，然后慢慢移开2S ，当示波器上出现 45倾斜线时，微调游标卡尺上的微调螺丝，使图
形稳定，记下2S 的位置0
x ' （3）继续缓慢移开2S ，依次记下10个示波器上李萨如图形
为 45直线时游标卡尺的读数,,2
1x x ''…10x ' （4）用逐差法算出声波波长的平均值。
数据处理及记录共振频率f=37.613kHz
1.驻波法数据记录如下(单位：mm）：
89.068 93.198 97.976 102.679 107.185
111.756 116.589 121.208 125.822 130.357 135.019
由上表可得下表（其中
i
i
i
x
x
x-
=
∆
+5
，2
5
⨯
∆
=i
i
x
λ单位：cm）
23.391 23.232 23.143 23.172 23.263
9.3564 9.2928 9.2572 9.2688 9.3052
下面用逐差法求声波波长
x
∆=
25
)
(
)
(
)
(
5
10
2
7
1
6
x
x
x
x
x
x-
+
⋯
+
-
+
-
=mm
25
)
756
.
111
357
.
130
(
)
976
.
97
208
.
121
(
)
198
.
93
589
.
116
(-
+
⋯
+
-
+
-
=4.648mm
则波长λ=x∆
2=9.296mm
λf
v==s
m
s
m/
7.
349
/
10
296
.9
10
613
.
373
3≈
⨯
⨯
⨯-
下面计算声波速度的不确定度
先计算λ的不确定度，
5
1
5)(95
.05
1
2
t k k
A ⋅
--=
∆∑=λλ
=0.0466mm B ∆=0.01mm 从而22B A u ∆+∆=λ=0.0476mm ，=f u 0.01kHz
所以
%
5005.0)()1
()()1()()ln ()()ln (
222222
22==+=∂∂+∂∂=λλλ
λ
u u f u v u f v E f f v
求出 s m E v u v v /748.1%5.0653.349≈⨯==
实验结果为⎩⎨⎧=±=%5.0/)7.17.349(v
E s
m v
2.相位法 数据记录（单位：mm ）
138.942 148.180 157.406 166.548 175.821 184.903
194.902 203.355 212.676 222.072 231.213 从而得到下表（i i i x x x '-'='∆+5 ，5
i i x '
∆=
λ单位：mm ）
46.722
45.895
46.128
46.251
46.310
9.344 9.179 9.226 9.250 9.262
x '∆=λ=
25
)()()(5102716
x x x x x x '-'+⋯+'-'+'-'=9.252mm
则s m s m f v /9.347/10252.910613.3733≈⨯⨯⨯==-λ
下面计算声波速度的不确定度 先计算λ的不确定度，
5
1
5)(95
.05
1
2
t k k
A ⋅
--=
∆∑=λλ
=0.0729mm B ∆=0.01mm 从而22B A u ∆+∆=λ=0.0736mm ，=f u 0.01kHz
所以
%
7007.0)()1
()()1()()ln ()()ln (
222222
22==+=∂∂+∂∂=λλλ
λ
u u f u v u f v E f f v
求出 s m E v u v v /4.2%7.09.347≈⨯== 实验结果为⎩⎨
⎧=±=%7.0/)4.29.347(v
E s
m v
实验结果分析 及小结
1.驻波法实验结果表示为
2.相位法实验结果表示为 误差分析：
（1）发射换能器与接受换能器之间可能不是严格的驻波场 （2）仪器的螺距误差可能存在
（3）示波器上波形线条较粗，判断振幅最大有视觉误差 （4）观察李萨如图形时，并不能十分准确控制每一次图形变 成直线时都是严格的直线
（5）调节超声波共振频率会有一定误差。
实验的收获、总结、体会1.这次的实验让我有耳目一新的感觉，因为确实是第一次一开始完全靠自己去完成一个实验，当时做实验的时候觉得确实挺难的，很多术语概念不熟悉，但是正是因为这样的一种新的做实验的模式，才体现了大学生要学会自主学习、自主完成任务的意识。
尽管实验的两个小时里面并不能够将这个实验所涵盖的所有有关知识都学会，但是却能够对这个实验有了深刻的印象，而且在后来老师总结后，也能真正理解实验原理了，并不仅仅局限于实验数据的记录。
2.其次，我觉得这个实验测声速的方法还有其他用处，不仅仅是测得声波的速度，还可以测得其他一些以波的形式传播的物质的速度。
比如假设实验仪器够精密，以此实验的实验方法，利用光具有波的性质，是可以测出光速的。
实验原始数据。