声波谐振管实验报告
声音的谐振实验步骤
声音的谐振实验步骤声音的谐振是指当物体受到外力作用时，物体内的空气或其他介质发生了共振现象，产生了明显的声响。
谐振实验可以帮助我们更好地理解声音的特性和共振现象。
本文将介绍声音的谐振实验步骤及相关实验器材。
实验器材：1. 声源装置：如音叉、音响等2. 谐振管/共鸣管：可调谐的管状装置，如玻璃筒3. 音叉支架4. 吸音材料：如海绵、软布等5. 定尺尺子/卷尺6. 实验记录表格实验步骤：1. 实验前准备在安静的环境中进行实验，确保实验结果的准确性。
将实验器材摆放整齐，防止碰撞或干扰。
2. 谐振管的调节与固定将谐振管垂直倒置，并用尺子/卷尺测量其长度L（注意：测量的长度应从管口到开口的距离，即L），记录在实验记录表格中。
谐振管的长度可以根据实验需要进行调节，确保后续实验能够测得有效的结果。
3. 声源装置的使用使用音叉作为声源装置，将其固定在音叉支架上，使得音叉可以自由振动，并确保音叉在稳定无干扰的状态下振动。
4. 谐振管的探测将谐振管的开口对准音叉，调整谐振管的高度，使得音叉的声波能够直接进入谐振管内部。
同时，需要保证谐振管的固定位置稳定不动。
5. 寻找共振点慢慢提高音叉的频率，观察谐振管的变化。
当音叉的频率与谐振管的固有频率相等时，谐振现象将会明显可见。
此时，谐振管内的空气将被激起共振，产生明显的声响。
6. 记录结果记录音叉的频率和谐振管的长度L。
通过不断改变音叉的频率和谐振管的长度，我们可以记录多组实验结果，以获得更全面的数据。
7. 实验的重复和探讨可以通过改变音叉的频率、谐振管的长度等实验条件，重复实验并记录数据，以验证实验结果的可靠性和规律性。
在实验结束后，可以对实验结果进行分析和讨论，例如绘制频率和长度的图表，以探索声音谐振的规律与关联。
实验注意事项：1. 实验中应当保持尽可能的安静，以确保实验结果的准确性。
2. 谐振管的长度应根据实验需要进行调整，确保能够测得有效的结果。
3. 如出现不正常的现象，如谐振管失稳、共振点难以观测等，应仔细检查实验装置并进行相应的调整。
共振管实验
声波声波共振管共振管共振管实验实验实验目的1． 观察声波的共振现象，测量声波界面上的反射。
2． 利用共振法和回声法测量声波在空气中的传播速度。
实验仪器PASCO 综合物理实验系统，包括：DataStudio 软件、750接口盒，共振管、功率放大器、声传感器、转动传感器、不锈钢杆、桌夹、双杆夹、细绳，导线等图一图一 主要实验仪器主要实验仪器实验原理声波是一种最常见的波，利用它我们可以研究波在传播过程中的一般性质，比如反射、干涉与衍射。
本次实验我们研究声波在共振管中的传播。
实验使用的共振管包含一个两端开口的外管和一个一端封闭一端开口的内管。
内管相当于一个活塞，拉动它可以改变共振管的有效长度。
在实验时，声源（扬声器）发出的声波从共振管开口的一端进入管内并在其两端发生多次反射（注意开口端也有反射，只不过反射率较小，而封闭端接近完全反射）。
入射波和各级反射波叠加在一起，最终在共振管内形成稳定的声场分布。
固定扬声器输出并缓慢改变共振管的长度，可以发现（听到或用声传感器测量）声场的强度会发生周期性改变，既产生共振现象。
共振产生的原因大致如下：管长改变会引起各级反射波的相位的变化。
如果它们的相位相同，则叠加产生大的振幅（增强叠加），即发生共振。
反之，如果相位相反，则叠加产生小的振幅（相消叠加）。
简单的分析表明，当管长改变量为声波波长的一半时，各级反射波之间的相位差不改变。
因此，如果我们测出声波振幅与共振管长度之间的关系（共振曲线），就可以根据它的周期计算出波长λ，进而由λf V p =得到声波在空气中传播的相速度。
如果相速度与频率无关，则称波的传播没有色散，此时相速度也等于群速度，即波包传播的速度。
本实验的第二部分就是直接测量声波波包的传播速度。
方法让扬声器产生一个很窄（< 0.5ms）的脉冲，测量该脉冲碰到共振管另一端后的反射波（回声），根据时间差与管长，就可以计算出波包的传播速度。
实验内容实验内容与步骤与步骤一、测量共振曲线测量不同频率（300-1000Hz）声波的波长，计算声速。
声波谐振管实验报告
声波谐振管实验报告声波谐振管实验报告【实验⼈员】【实验⽬的】1.研究声波在谐振管中的运动规律；2.利⽤共振法和回声法测量声波的传播速度。
【实验仪器】PASCO WA-9612型谐振管装置，⽰波器，信号发⽣器。
【实验过程和观察现象】1.测量驻波波形和计算声速a)开管驻波波形按图连接谐振管、⽰波器和函数发⽣器，打开放⼤器和函数发⽣器，⽤⽰波器来测量扬声器的输出。
活塞移到管外，先找⼀个⽐较明显的谐振状态（我的操作⽅法：先将频率调⾄500Hz左右，将麦克风探测杆伸进谐振管，沿着管移动麦克风探测器，观察⽰波器⽰数，找到⼀个⽰数最⼤处，再改变⽰波器的频率找到此时可以使电压最⼤值最⼤的频率，记下来为684Hz），在684Hz继续做实验，沿着管移动麦克风探测器，每隔2厘⽶测量⼀个输出电压（注意波节和波腹附近应减⼩移动步长），记录下当⽰波器信号最⼤、最⼩时麦克风探测器的位置，并记录于表格中，然后做出⼀维的波形分布图样。
b)．闭管驻波波形将活塞插⼊管中使管长⼤约为 80厘⽶。
重复以上步骤测量管内波形分布情况，然后做出⼀维的波动强度分布图样。
c).计算声速计算上述两种情况下对应的声速，并与理论值 v=331.5+0.607t(m/sec)⽐较，其中 t为摄⽒温度。
注意事项:a)实验中必须注意将开⼩⼝的⼀段与管连接好，中间若有空隙会严重影响实验结果。
b)位于管外的活塞连接杆的尾部应该⽤⽀架⽀撑起来，以免给活塞过⼤的负荷c)读取麦克风位置时注意保持视线与麦克风头部的⽔平。
d)实验时⽰波器显⽰的波形很可能不稳定，此时应该调节获取⽅式，将其调为平均（可调节平均次数），此次实验我调节到4（次数过⼤会使测得值与瞬时值偏差较⼤，造成较⼤误差。
e)实验要画出驻波⼀维图像，需要测出波节和波腹。
⽅法：波节是信号最明显处，即峰峰值最⼤的位置，波腹是信号最⼩的位置，即峰峰值最⼩的位置。
在驻波图像上表⽰出来分别是0轴上和波峰和波⾕。
做图像时可假设⼀个振幅，做出近似的图像。
声音的共振与谐振的实验探究
声音的共振与谐振的实验探究声音是我们日常生活中常见的现象之一，而共振和谐振作为声音的一个重要特性，对声音的传播和产生具有重要影响。
本文将通过实验探究声音的共振和谐振现象，并解释其原理和应用。
实验一：共振管实验材料：- 共振管- 音叉- 音叉柄- 水步骤：1. 将共振管竖直放置，确保封闭底部。
2. 同时敲击音叉和将音叉柄放置在共振管的开口上方，观察共振管内的声音变化。
3. 改变共振管的长度，再次敲击音叉，观察共振管内的声音变化。
实验二：弦的谐振实验材料：- 弦- 弦的两端固定的支架- 重物（如砝码）步骤：1. 将弦固定在支架上，并保持适当的张力。
2. 用手指拨动弦产生声音，观察弦的振动情况。
3. 在弦的中央位置加入适量的重物，再次拨动弦听取声音和观察弦的振动情况。
4. 重复步骤3，但这次将重物放在离两端较远的位置。
结果与分析：在实验一中，我们观察到当共振管的长度与声音的波长相匹配时，共振管内的声音会变得非常响亮。
这是因为当共振管的长度与声音的波长一致时，声音波与共振管内的空气柱发生共振，增强了声音的振幅。
当共振管长度变化时，共振现象会消失或变弱。
因此，共振现象与共振管的长度密切相关。
在实验二中，我们观察到当弦处于谐振状态时，声音变得更加清晰和响亮。
谐振是指当外界频率与弦的固有频率相匹配时，弦会产生强烈的振动。
当我们在弦的中央位置加入重物时，会使弦的固有频率改变，导致谐振现象消失或减弱。
而当重物放在离两端较远的位置时，谐振现象会变得更加明显，这是因为较长的弦段能够产生更低的固有频率，与外界频率更好地匹配。
结论：通过以上实验，我们可以得出以下结论：1. 共振现象是指当声音的波长与共振体的长度相匹配时，声音增强的现象。
2. 共振现象对声音的传播有重要影响，可用于增加音量和改善音质。
3. 谐振现象是指当外界频率与物体的固有频率相匹配时，物体会产生强烈的振动。
4. 谐振现象在声学、乐器制作和声波传播等领域具有重要应用。
谐振电路实习报告
一、实习背景与目的在电子技术领域，谐振电路是一个基础且重要的组成部分。
为了加深对谐振电路理论知识的理解，提高动手实践能力，我们开展了谐振电路的实习。
本次实习旨在通过实际操作，让学生掌握谐振电路的原理、设计方法、调试技巧，并学会分析电路性能。
二、实习内容与过程1. 理论学习实习前，我们首先对谐振电路的基本概念、原理、特点进行了系统的理论学习。
通过查阅资料、课堂讲解，我们了解了谐振电路的定义、工作原理、谐振频率、品质因数等基本概念。
2. 电路设计根据实习要求，我们设计了两个谐振电路：LC谐振电路和RC谐振电路。
在设计过程中，我们考虑了电路元件的选择、参数的匹配、电路的稳定性等因素。
3. 电路搭建在搭建电路时，我们严格按照电路图进行，注意元件的连接顺序和方向。
在焊接过程中，我们遵循焊接规范，确保电路的可靠性和稳定性。
4. 电路调试搭建完成后，我们对电路进行了调试。
通过调整电路参数，观察电路性能，分析电路的谐振频率、品质因数等指标。
在调试过程中，我们遇到了一些问题，如电路不稳定、谐振频率偏差等，通过查阅资料、请教老师，我们找到了解决问题的方法。
5. 实验数据分析在实验过程中，我们记录了电路的谐振频率、品质因数等数据，并与理论值进行了对比分析。
通过实验数据的处理，我们进一步了解了谐振电路的特性。
三、实习结果与收获1. 理论知识通过本次实习，我们对谐振电路的理论知识有了更深入的理解。
我们掌握了谐振电路的定义、原理、特点，以及谐振频率、品质因数等基本概念。
2. 动手能力在实习过程中，我们学会了电路搭建、调试、分析等基本技能。
通过实际操作，我们的动手能力得到了显著提高。
3. 问题解决能力在实习过程中，我们遇到了一些问题，如电路不稳定、谐振频率偏差等。
通过查阅资料、请教老师，我们学会了如何分析问题、解决问题，提高了自己的问题解决能力。
4. 团队协作本次实习是团队合作完成的。
在实习过程中，我们互相学习、互相帮助，共同完成了实习任务。
声音的传播和谐振现象的实验探讨
结果分析与解释
实验目的：验证声音的传 播与共振现象
实验方法：使用声波传感 器和振动传感器进行数据
采集
实验结果：在不同频率下， 声音的传播速度和共振现
象有所不同
解释：声音的传播速度与 频率有关，共振现象是由 声音与物体共振引起的
实验结论与意义
声音的传播速度与介质有关，不同介质中 的传播速度不同。
声音的传播距离：声音的传播距离受介质、温度、湿度等因素影响
声波的基本特性
频率：声波的频率 决定了声音的音调， 频率越高，音调越 高。
振幅：声波的振幅 决定了声音的响度， 振幅越大，响度越 大。
波长：声波的波长 决定了声音的音色 ，波长越长，音色 越低沉。
速度：声波的速度 取决于传播介质， 在空气中的速度约 为340米/秒。
实验过程中可能出现的问题和 误差分析
实验结果的准确性和可靠性评 估
对实验方法的改进建议
对实验结果的进一步分析和应 用建议
THANK YOU
汇报人：XX
关系：共振频率与振幅的关系是， 当外力频率与物体固有频率相同时， 振幅最大。
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振幅：物体振动时，离开平衡位置 的最大距离，称为振幅。
应用：共振现象在声学、力学、电 磁学等领域都有广泛的应用，如超 声波清洗、无线电通信、地震监测 等。
共振现象的应用实例
乐器：如钢琴、吉他等，通过 调整弦的长度和松紧度，产生 不同的音调
金属板等
接收器：如 麦克风、录
音机等 辅助工具： 如尺子、胶 带、剪刀等
测量仪器： 如声级计、
频率计等
记录工具：如 笔记本、笔、
录音笔等
实验步骤与操作方法
音波的谐振与驻波实验
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操作人员的熟练程度：操作人员应熟练掌握实验操作流程，避免因操作不当导致的误差。
添加标题
实验设计的合理性：合理设计实验方案，避免因实验设计不合理导致的误差。
添加标题
实验环境的稳定性：保持实验环境的温度、湿度、气压等稳定，以减小环境因素对实验结果的影响。
添加标题
数据处理方法：采用适当的数据处理方法，如平均法、最小二乘法等，以减小数据误差。
音波的谐振与驻波实验在物理学中的其他领域也有应用，例如在光学、电磁学等领域，可以帮助我们理解波的传播和振动特性。
音波的谐振与驻波实验在工程技术中也有应用，例如在声学工程、电子工程等领域，可以帮助我们设计和优化各种声学系统。
音波谐振与驻波实验可以帮助音乐家更好地理解和控制声音的传播和接收
通过实验，音乐家可以调整乐器的音色和音量，以获得更好的音乐效果
实验还可以帮助音乐家理解声音在空间中的传播和接收，从而更好地设计和布置音乐厅和录音室
音波谐振与驻波实验还可以帮助音乐家理解和改进声音的合成和编辑技术，从而更好地创作和制作音乐作品
声波谐振器：用于滤波、放大、振荡等电路中
驻波测量：用于声学测量、无损检测等领域
声波谐振腔：用于声学器件的设计和优化
声波谐振天线：用于无线电通信、雷达等领域
音源的相位差为180度
音源的振幅相同
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建筑设计：如教堂、音乐厅等建筑物的声学设计
乐器演奏：如吉他、小提琴等弦乐器的音调调整
医疗设备：如超声波治疗仪、听力测试仪等设备的使用
通信技术：如无线电、手机等设备的信号传输与接收
准备实验器材：音波发生器、共振腔、麦克风、示波器等
音波发生器：用于产生音波
研究声音传播——声波的干涉和谐振的实验研究
03 测距技术
利用声波测定距离
研究声波传播的重要性
通过研究声波的传播特性，可以优化通讯系统的 设计，提高医学诊断的准确性，同时也可以拓展 测距技术的应用范围。深入了解声波对生活和科 学的重要性不言而喻。
● 02
第2章 声波的干涉实验
声波干涉实验的定义
干涉是指波的叠加现象。声波干涉实验可以观察 波的干涉现象，进一步理解声波传播的特性。
基于共振现 象
共振是物体受外 力作用下振动幅
度增大的现象
通过调整频 率实现谐振
调整频率使声波 与系统固有频率 匹配，实现谐振
声波谐振实验的装置
声源
产生声波的装置
频率调控器
调节声波频率的 装置
谐振腔体
用于声波谐振的 密闭空间
声波谐振的应用
01 音响设备
利用声波谐振增强音质
02 声学传感器
利用声波谐振检测环境信号
域的新应用
数字声音传 播技术
研究声音数字化 传播的技术和方
法
声音传播与 环境因素
探讨声音传播在 不同环境中的表
现
存在问题与解决方案
问题分析
实验数据存在一定误差 环境因素对实验结果影响 较大 实验设备的精准度有待提 高
解决方案
优化实验方案，减小误差 范围 控制实验环境，降低干扰 更新设备，提高实验精准 度
● 06
第六章 总结与展望
研究成果总结
通过声音传播中声波 的干涉和谐振实验研 究，我们得出了许多 宝贵的成果。这些成 果将为声学领域的发 展提供重要参考，为 解决实际问题提供新 的思路。
拓展研究方向
声波在材料 中的传播特
性
研究新材料中声 波的传播规律
谐振电路实习报告
谐振电路实习报告一、实习目的通过本次谐振电路实习，使学生了解并掌握谐振电路的基本原理、特点及应用，提高动手能力和实际问题解决能力，培养理论联系实际的好习惯。
二、实习内容1. 了解谐振电路的组成及工作原理；2. 学习谐振电路的测试方法及参数测量；3. 分析并解决实际工程中的谐振电路问题。
三、实习过程1. 谐振电路的组成及工作原理谐振电路由谐振元件、放大器和负载组成。
谐振元件通常采用LC回路（电感和电容）或LC并联谐振电路，其作用是使电路在谐振频率时具有最大的阻抗，从而实现电路的谐振。
谐振电路的谐振频率f0满足：f0 = 1 / (2π√(LC))其中，L为电感，C为电容。
2. 谐振电路的测试方法及参数测量实习过程中，我们采用以下方法对谐振电路进行测试：（1）用示波器观察谐振电路的电压波形，判断谐振频率及品质因数Q；（2）用频率计测量谐振频率；（3）用万用表测量电路的输入阻抗、输出阻抗及谐振阻抗。
3. 实际工程中的谐振电路问题分析在实际工程中，谐振电路可能出现以下问题：（1）谐振频率偏移：由于元件参数的精度限制，实际电路的谐振频率与理论值存在偏差；（2）品质因数Q降低：由于电路元件的损耗和外部干扰，实际电路的品质因数Q低于理论值；（3）电路稳定性差：由于谐振电路的反馈作用，实际电路可能出现自激振荡现象。
四、实习收获通过本次谐振电路实习，我深刻了解了谐振电路的基本原理、特点及应用，掌握了谐振电路的测试方法及参数测量。
同时，在实际工程中的应用问题分析中，提高了自己的动手能力和实际问题解决能力。
五、实习总结本次谐振电路实习使我认识到，理论知识与实际操作相辅相成，只有掌握了扎实的理论知识，才能在实际操作中游刃有余。
同时，在解决实际工程问题时，要注重分析、思考，将理论知识与实际情况相结合，才能找到合适的解决方案。
今后，我将更加努力地学习，提高自己的综合素质，为工程实践打下坚实基础。
声音的谐振管实验——实验报告
声音的谐振管实验报告实验需要的器材有：谐振管、麦克风、信号放大器、信号发生器和示波器。
首先将信号发生器的输出信号接在示波器的通道一借口，麦克风连接信号放大器，安插在通道二（如图一）。
这样通道一的波位图即为扬声器发出声波，通道二的波形位图为麦克风探测到的声波。
本文中四个实验的操作、观察及测量均基于该装置。
图一一、谐振频率在给定管长条件下，输出声波为某些特定频率时，反射波与原波会发生共振。
这一系列的频率称为谐振管的谐振频率。
谐振管左端与扬声器距离固定为1.5cm，定义右边不放活塞时为开管，右边放活塞时为闭管。
那么谐振管的谐振频率满足以下经验公式：开管：L+0.8d=n*l /2闭管：L+0.4d=n*l /4其中L为管长，d为谐振管直径，l为声波的波长。
下面分别对开管和闭管的理论和实验进行对比。
1.开管开管时，L=90cm，d=3.1cm，l=2*（L+0.8d）/n= 1.8496m/n ,谐振频率f=c/l 。
c为声速，取340m/s ,那么由经验公式得出的一系列的谐振频率为：183.8Hz，367.6Hz，551.5Hz……183.8n Hz。
在实验中，固定麦克风的位置，从100Hz开始增大信号发生器的频率，观察通道二波形幅度出现极大值时对应的频率，即可测出一系列谐振频率。
测量数据如下：以n为横坐标，测量得到的共振频率为纵坐标作图，可以得到散点图。
将图像做线性拟合，那么拟合直线斜率的值就是实验测得的基频的值。
拟合图像如图二：图二拟合所得的基频为178.04Hz，经验公式得到的值为183.8Hz，误差为3.13%。
误差分析在闭管之后。
2.闭管与开管类似，活塞在80cm处，利用经验公式算出闭管谐振基频为：106.23Hz。
测得的数据为：拟合直线为如图三：拟合所得的基频为101.04Hz，经验公式得出的基频为106.23Hz，误差4.89%。
3.误差分析（1）经验公式不是精确公式，与谐振频率的真值还是有一定的差距；（2）几组相同的实验在一个房间内做，所以外界声音的干扰是在所难免的；（3）谐振管左边的1.5cm没有计算在内；（4）扬声器发声时间较长时，其实际放出的声音频率可能与信号发生器的输出频率略有偏差。
声音的谐振与共振研究实验
实验方法：通过 改变外力频率、 振幅和物体质量 等参数，观察声 音的谐振与共振 现象，并记录相
关数据
PART 04 实验步骤
准备实验器材
声源：如扬声器、 手机等
谐振器：如音叉、 吉他弦等
共振器：如鼓面、 玻璃杯等
测量仪器：如声级 计、频目镜等
PART 03 实验原理
声音的谐振与共振定义
谐振：物体在受到周期性外力作用下，发生振动，当外力频率与物体固有频率相同时，振动幅度最大，这种现象称为谐振。
共振：当两个或两个以上的物体发生谐振时，它们之间的振动相互影响，使振动幅度增大，这种现象称为共振。 实验原理：通过观察和分析谐振和共振现象，了解声音的传播和接收原理，为声学研究和应用提供理论依据。
搭建实验装置
准备材料：木板、铁钉、橡皮 筋、音叉、麦克风、放大器、 耳机
固定木板：将木板固定在墙上 或桌子上，确保稳固
悬挂橡皮筋：将橡皮筋悬挂在 木板上，调整高度和松紧度
安装音叉：将音叉安装在橡皮 筋上，确保音叉能够自由振动
连接麦克风：将麦克风连接到 放大器上，并将放大器连接到 耳机上
调整实验参数：调整音叉的 频率、橡皮筋的松紧度等参 数，确保实验效果最佳
误差分析
误差来源：实验设备、操作人员、环境因素等 误差类型：随机误差、系统误差、粗大误差等 误差处理：通过多次测量取平均值、使用更精确的仪器、改进实验方法等 误差评估：根据实验数据和结果，评估误差对实验结果的影响程度，并判断实验结果是否可靠。
PART 06 结论与展望
结论总结
实验目的：研究声音的谐振与共振现象 实验方法：采用物理实验和数学建模相结合的方法 实验结果：得出声音的谐振与共振的规律和影响因素 结论：声音的谐振与共振现象在声学、建筑、机械等领域具有广泛的应用价值 展望：未来将进一步研究声音的谐振与共振现象，为相关领域的发展提供理论支持和技术指导。
谐振的条件实验报告
一、实验目的1. 理解谐振现象的产生条件。
2. 掌握测量谐振频率的方法。
3. 研究不同参数对谐振频率的影响。
二、实验原理谐振现象是指电路中电感L、电容C和电阻R组成的RLC电路，在特定频率下，电路的阻抗达到最小值，电路中的电流达到最大值，这种现象称为谐振。
谐振频率f 由以下公式给出：\[ f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \]其中，L为电感，C为电容。
当电路中的电阻R等于电感L与电容C产生的阻抗之和时，电路达到谐振状态。
三、实验仪器与器材1. 信号发生器：用于提供不同频率的正弦波信号。
2. 交流电压表：用于测量电路中的电压。
3. 电感器：用于构成RLC串联电路。
4. 电容器：用于构成RLC串联电路。
5. 电阻器：用于构成RLC串联电路。
6. 谐振频率计：用于测量电路的谐振频率。
四、实验步骤1. 按照电路图连接RLC串联电路，确保电路连接正确。
2. 将信号发生器输出的正弦波信号输入到电路中，调节信号发生器的频率，使电路逐渐接近谐振状态。
3. 使用交流电压表测量电路中的电压，记录不同频率下的电压值。
4. 绘制电压与频率的关系曲线，找出谐振频率。
5. 改变电感L或电容C的值，重复步骤2-4，观察谐振频率的变化。
五、实验数据与分析1. 实验数据| 频率（Hz） | 电压（V） | | ---------- | -------- | | 100 | 0.5 | | 150 | 1.0 | | 200 | 1.5 | | 250 | 2.0 | | 300 | 2.5 | | 350 | 3.0 | | 400 | 3.5 | | 450 | 4.0 | | 500 | 4.5 | | 550 | 5.0 | | 600 | 5.5 | | 650 | 6.0 | | 700 | 6.5 | | 750 | 7.0 | | 800 | 7.5 | | 850 | 8.0 | | 900 | 8.5 | | 950 | 9.0 | | 1000 | 9.5 |2. 分析根据实验数据，我们可以发现，当频率为300Hz时，电压达到最大值，说明此时电路达到谐振状态。
声波的共振与谐振
声波的共振与谐振声波是在媒介中传播的机械波，其在空气、水和固体中以压缩和膨胀的形式传递。
当声波与特定物体或空腔发生共振或谐振时，产生一系列有趣的现象和应用。
本文将探讨声波的共振与谐振现象以及相关应用。
一、共振现象共振是指当外力频率与物体或系统的固有频率相同时，物体或系统受到激励而发生较大振幅的现象。
对于声波来说，声波的频率与物体或空腔的固有频率相同时，会引发共振现象。
1.共振管共振管是一个重要的实验装置，通过改变管中空气柱的长度来探究共振现象。
当共振管的长度与声波的波长相等或半波长时，共振现象最为明显。
此时，声波发生反射并与传入的声波相干叠加，导致声波振幅增大。
2.共振吸声材料共振吸声材料是一种能够通过与声波的共振现象来吸收声音的材料。
它们通常由多层材料构成，中间层的结构和厚度可调整以达到所需的共振频率。
当声波频率与共振吸声材料的固有频率相同时，声波能量将被吸收，从而减少噪音传播。
二、谐振现象谐振是指物体或系统对外界频率的特定频率做出最大反应的现象。
相较于共振，谐振更多地强调对特定频率的响应而非振幅。
1.声波谐振当物体或系统的谐振频率与声波的频率相同时，声波将被物体或系统吸收或放大。
例如，音乐乐器中的谐振腔体，能够放大特定频率的声音。
同时，长短笛、哨子等具有不同固有频率的谐振腔体，能够发出不同的音调。
2.电声谐振电声谐振是指电动机械转换过程中的谐振现象。
例如，扬声器和麦克风都是电声谐振装置，其内部的振膜或振动圈能够对声波信号做出特定频率的振动响应。
这种振动响应与声波的谐振频率相对应，产生良好的音质效果。
三、共振与谐振的应用共振与谐振现象在各个领域都有广泛应用，包括物理学、工程学和音乐学等。
1.共振成像技术共振成像技术利用共振现象来产生图像，如磁共振成像（MRI）和超声共振成像（USI）等。
这些技术通过对共振体的扫描，利用共振现象得到不同组织的详细图像，可应用于医学诊断和疾病研究等领域。
2.谐振器应用谐振器是一种特定频率下振动最强烈的装置，广泛应用于电子设备和通信系统中。
实验要求-声波谐振管实验
三、管长和谐振模式
1、按图 3.1连接谐振管、示波器和信号发生器，将活塞移到靠近管尾的位置，信号发 生器的频率为 1200Hz， 加大振幅直到可以清晰地听到扬声器的声音。 慢慢朝里面移动活塞， 直到你听到管放大的扬声器的声音，表示已经在管中产生了驻波，调整活塞的位置，直到听 到最大的声音或看见示波器的最大信号，这表明谐振已经发生，记录下这个位置。 2、继续移动活塞，直到驻波重新产生，记下这个新的位置，移动活塞直到找出所有的 位置。 4、以公式中的n为横坐标，管长为纵坐标作图，得到的直线的斜率是二分之一波长，用 这种方法可以计算声速。
二、 测量驻波波形
1.按图 2.1连接谐振管，示波器和信号发生器，打开放大器和函数发生器，函数发生器 的输出频率大约为 100Hz。调节信号发生器的振幅直到你可以清晰地听到扬声器的声音。 用示波器来测量扬声器的输出。 2. 小心地在增加频率时注意听管中的声音， 一般来说， 频率大于300Hz的谐振比较明显。
北京师范大学物理实验教学中心普通物理实验室·基础物理实验要求
先找一个比较明显的谐振状态，然后把麦克风探测杆伸进谐振管，沿着管移动麦克风，每隔 2cm（但最大和最小的位置必测）记录下示波器信号峰峰值Vpp以及麦克风的位置。由于探测 杆太短，你不可能移动太长的距离，所以在测量管的另外一端时，要将探测杆从另外一端伸 进去进行探测。应注意研究管的两端波形分布的情况。 3. 画出一维的波形分布图样。 4. 测量闭管的波形分布情况，将活塞插入管中使管长为 80厘米。重复以上步骤，并作 出分布图样。
四、（选做）管中的声速
1、按图 4.1连接谐振管，示波器和信号发生器，移动活塞到管的另一端，信号发生器 输出大约为 10Hz的方波，增大振幅直到能清晰地听见扬声器发出的滴答声。调节示波器使 麦克风输出的信号在屏幕上出现如图所示的图像。 2、测量原始脉冲和第一个反射脉冲的时间差t和扬声器与活塞之间的距离L。 4、移动活塞到一个新的位置，重复步骤2。 5、继续移动活塞直到记下五组数据，并作L与t曲线，用直线拟合求出闭管内的声速。 6、将活塞移开，测量开管中的声速（自己设计步骤）。
声速的测定实验报告
声速的测定实验报告声速是一种重要的物理量，在声学、气体动力学等领域都有广泛的应用。
因此，测定声速的方法也就成为了一个重要的研究课题。
本次实验就是针对声速测定方法的研究，探究利用多种方法测定声速的可行性与精度。
实验分为三部分，分别用不同的方法测定声速。
首先是利用震荡管法（Kundt's tube）测定声速。
该方法基于管内闭塞的条件下声波反射和共振的现象。
在实际操作时，先把震荡管底端放置于一个声源较强的声波振动区域，然后通过调整柱状谐振器的长度，使得管内的空气产生定常波；当管内空气出现共振时，就会出现明显的共振体现。
在实验中，我们调整柱状谐振器的长度，使管内空气出现定常波和共振，并通过计算谐振器的谐振频率和声波在空气中的传播距离，即可得到声速。
实验结果表明，采用震荡管法测定声速的误差在2%以内。
其次是利用回声法（echo method）测定声速。
回声法是基于声波在空气中的传播速度是一定的，而声波的反射发生的时间与反射体的距离成正比的原理进行的一种测量方法。
在实验中，我们在两面墙面间划定两点，并在其中一点发出“嘟嘟嘟”的声波信号，由另一个点的麦克风接收“嘟嘟嘟”的回声信号；然后通过计算回声信号的传播时间和距离，即可得到声速。
实验结果表明，利用回声法测定声速的误差在3%以内。
最后是利用共鸣盒法（resonance box）测定声速。
共鸣盒是一种具有特定谐振频率的空气腔体，利用共鸣盒的特性可以测量声速。
在实验中，我们用一个特殊设计的共鸣盒，通过调整空气腔体的长度和宽度，使其处于特定的谐振频率状态；然后通过测量已知长度、宽度和谐振频率，即可得到声速。
实验结果表明，利用共鸣盒法测定声速的误差在1%以内。
总结来看，本次实验通过震荡管法、回声法和共鸣盒法三种方法，对声速进行了科学准确的测量。
实验结果表明，这三种方法测定声速的误差都在可接受的范围内，说明这些方法的可行性和精度都具有较高的实效性。
声波谐振管实验实验报告
声波谐振管实验实验报告
励耘化学201611940158黄承宏实验温度21℃理论声速344.2m/s
实验一
一、开管时测定最小谐振频率
由图线推得实验最小谐振频率为95.81Hz 由公式计算95.11Hz
误差为0.74%
二、闭管时测定谐振频率：
由图线推得实验最小谐振频率为105.68Hz 由公式计算107.56Hz
误差为1.75%
实验三
信号发生器频率：1200Hz
由图线得到波长为28.86cm 计算声速为346.32m/s
理论值为344.2m/s
误差为0.62%
实验四
方波10Hz
由图线计算声速16.991×20=339.82m/s 误差1.68%
由图线计算声速17.698×20=353.96m/s
误差1.68%
课后思考题
实验一中由f/f0得到的值是严格的整数吗？如果偏离较大分析为什么会出现这种误差？
不是严格的整数；原因可能为读数时候的问题，也可能与空气对于声速的衰减有关。
声波谐振管实验
（7）
这些波长将会在管的开端产生声波波腹（或声压波节），因此，当管长为四分之一波长的奇数 倍时发生共振。 注意：四种谐振状态描述如下图，第一种（n=1）被称作基音，其他的叫做泛音，每一种描述 都是有联系的。 上面所说的公式和图像只是一个理想的理论情况，主要是因为，波在管中的传播还依赖于管的 直径和波的频率，波节和波腹不会刚好出现在管的两端，用麦克风来研究管的两端的波形是一个很 有用的实验，下面给出一个更加精确的描述管中驻波的经验公式： 闭管： l 0.8d n / 2, 开管： l 0.4d n / 4, 其中 l 为管长， d 为管的直径。
声波在空气中传播的速度与温度有关，经验公式表示为：V(m/s)=331.5 + 0.607T, 其中T 为摄氏度。
2、管中的驻波 当介质中有反向进行的两个同频率的波存在时，这两个波叠加后将产生干涉现象。为了简单起 见，设两波具有相同的振幅，它们的运动方程为：
y1 A cos(t kx 1 )
n 1,2,3,...
（8） （9）
n 1,3,5,...
3
【PASCO WA-9612型谐振管装置介绍】
PASCO WA-9612型谐振管可用来研究声波在管中的传播，也可以用来观察一端封闭或两端封闭 的谐振管中的驻波图样和研究当管长变化时波节和波腹的位置，也可以通过测量共振波形频率和波 长的方法来间接测量声速或更加直接地利用示波器的触发方式来测量声波脉冲在管中传播的时间来 测定声速。 声波可通过扬声器来产生并通过微型麦克风来探测。麦克风既可固定在扬声器的旁边来检测谐 振波形，也可以固定在一根金属杆上，使之可在管中来回移动并检测管中的波形特性。
图 2 仪器安装图 注意：开管指一端闭合，另一端是打开的，而闭管是两端都闭合的。
实验报告-声波谐振管
Vpp(mV)
2.0
31.6
24.0
65.6
46.0
15.2
4.0
40.0
26.0
62.4
48.0
23.6
6.0
46.8
28.0
57.2
50.0
31.6
8.0
53.2
30.0
52.0
52.0
38.8
10.0
59.6
32.0
46.4
54.0
45.2
12.0
63.6
34.0
40.0
56.0
52.0
图6
闭管中的声速：v=341.3m/s，相对误差：|(v-v0)/v0|=1.39%
2、测量开管中的声速（自行设计）
图7
【总结与讨论】
本实验总体来讲较为成功。实验一中，闭管测得基频与经验公式的结果相差很大，可能是实验过程中仪器不太稳定，而且采用了较长的管长，导致测量管长的时候不太准确。实验二、三、四都是探究性质的实验，因此没有做误差分析。但是根据常识，实验二中的波形图大体正确，实验三四测出的声速也与24摄氏度时的声速（346.1m/s）相差不多。
22.0
49.6
44.0
90.4
66.0
48.8
闭管驻波波形图：
图4
三、管长和谐振模式
频率f=1200Hz
管长(cm)
77.8
63.7
49.9
35.2
20.2
6.1
n
5
4
3
2
1
0
以n为横坐标，管长为纵坐标作图，并进行直线拟合，求声速：
图5
声速：v=345.4m/s，相对误差：|(v-v0)/v0|=0.207%
实验报告-声波谐振管
【实验题目】声波谐振管实验
【实验仪器】
【实验记录与分析】
（长度保留到毫米，所有图应标明图题、各轴代表的量和单位、实验数据点、拟合直线及其方程和相关系数）
实验室温度：T＝℃,谐振管直径：L0= cm，声速理论值：v0= m/s（保留一位小数）一、最小谐振频率的测定
计算开管最小谐振频率的理论值f0= Hz
所测闭管的管长L＝ cm，闭管最小谐振频率的理论值f0’= Hz
分别作开管和闭管的f与n的曲线，用直线拟合求出各自的最小谐振频率的实验平均值
图1 图2
最小谐振频率的实验结果：
开管：f实= Hz，|(f-f0)/f0|= %;闭管：f实’= Hz，|(f实’-f0’)/f0’|= %
二、测量驻波波形
1、开管驻波波形（压强波）（从0开始每隔2cm测一点）
开管驻波波形图：
图3
2、闭管驻波波形（压强波）（从0开始每隔2cm测一点）
图4
三、管长和谐振模式
图5
四、（选做）管中的声速
1、测量闭管中的声速（麦克风位置接近零点）
作L与Δt曲线，直线拟合，求声速。
图6
闭馆中的声速：v= m/s，相对误差：|(v-v0)/v0|= %
2、测量开管中的声速（自行设计）
图7
【总结与讨论】
成绩（满分30分）：指导教师签名：日期：。
声波谐振管实验
声波谐振管综合实验预习报告一、实验目的1、研究声波在谐振管中的运动规律；2、利用共振法和回声法测量声波的传播速度。
二、实验仪器Pasco Wa-9612型谐振管装置，示波器，信号发生器。
三、实验原理 1、空气中的声波当扬声器的膜片振动时，便会产生声波，并通过空气传播。
这种振动与波在一根绳子上的传播形式十分相似，但不同的是，绳子上介质的振动与绳子上波的传播方向垂直，而空气的振动与波的传播方向一致，是纵波。
空气中的声速由下式给出：μγ0RT v =其中V P C C /=γ为空气定压热容与定容比热之比，μ为空气的摩尔质量，0T 为空气的热力学温度，R 为热力学普适常量。
对于干燥空气，5/7=γ，mol g /96.28=μ，C ︒0声速s m v /33102896.015.27331.84.10=⨯⨯=展开到1阶，C t ︒声速约为s m t tC v t /)606.0331()15.27321(0+=⨯+≈2、管中的声场在长度为l 的管道中，声压为i p 的声波沿声波管的轴线方向右传播，进行波在界面0的位置受到反射，反射波的声压为r p ，进行波与反射波的声压方程为)(kx t j ai i e p p -=ω （1）)(kx t j ar r e p p +=ω （2）其中a p 为振幅，ω为声波频率，k 为波矢。
管中合成波的声压)(ϕω+=+=t j a r i e p p p p （3）其中a p 为合成波的振幅，ϕ固定为相位因子。
定义声波界面反射系数p r ，则：σπj p aiarp e r p p r ==（4） p r 表示反射系数的绝对值，σπ为界面处反射波和入射波的相位差。
将（4）式代入（3）式中。
总声压表示为：t j kx j p jkx ai e e r e p p ωσπ][)(+-+= （5）总声压振幅表示为：)4/(2cos 212σλ+++=x k r r p p p p ai a （6）当πλσ)12()4(2-±=+n x k 时，a p 具有极小值：)1(min p ai a r p p -=。
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声波谐振管实验报告【实验人员】【实验目的】1.研究声波在谐振管中的运动规律；2.利用共振法和回声法测量声波的传播速度。
【实验仪器】PASCO WA-9612型谐振管装置，示波器，信号发生器。
【实验过程和观察现象】1.测量驻波波形和计算声速a)开管驻波波形按图连接谐振管、示波器和函数发生器，打开放大器和函数发生器，用示波器来测量扬声器的输出。
活塞移到管外，先找一个比较明显的谐振状态（我的操作方法：先将频率调至500Hz左右，将麦克风探测杆伸进谐振管，沿着管移动麦克风探测器，观察示波器示数，找到一个示数最大处，再改变示波器的频率找到此时可以使电压最大值最大的频率，记下来为684Hz），在684Hz继续做实验，沿着管移动麦克风探测器，每隔2厘米测量一个输出电压（注意波节和波腹附近应减小移动步长），记录下当示波器信号最大、最小时麦克风探测器的位置，并记录于表格中，然后做出一维的波形分布图样。
b)．闭管驻波波形将活塞插入管中使管长大约为 80厘米。
重复以上步骤测量管内波形分布情况，然后做出一维的波动强度分布图样。
c).计算声速计算上述两种情况下对应的声速，并与理论值 v=331.5+0.607t(m/sec)比较，其中 t为摄氏温度。
注意事项:a)实验中必须注意将开小口的一段与管连接好，中间若有空隙会严重影响实验结果。
b)位于管外的活塞连接杆的尾部应该用支架支撑起来，以免给活塞过大的负荷c)读取麦克风位置时注意保持视线与麦克风头部的水平。
d)实验时示波器显示的波形很可能不稳定，此时应该调节获取方式，将其调为平均（可调节平均次数），此次实验我调节到4（次数过大会使测得值与瞬时值偏差较大，造成较大误差。
e)实验要画出驻波一维图像，需要测出波节和波腹。
方法：波节是信号最明显处，即峰峰值最大的位置，波腹是信号最小的位置，即峰峰值最小的位置。
在驻波图像上表示出来分别是0轴上和波峰和波谷。
做图像时可假设一个振幅，做出近似的图像。
f)为了画出成周期的驻波图像，至少要记下7个波节和波腹，所以在测量时需要测量出超过两个周期。
2.测量特定频率下能够产生谐振的不同管长和计算声速按图2连接谐振管、示波器和函数发生器，将活塞移到靠近管尾的位置，使信号发生器的频率大约为 1500 Hz，然后测量选定频率下产生谐振的不同管长：慢慢往里移动活塞，调整活塞的位置，当看见示波器显示的来自麦克风探测器的信号最大时，表明谐振已经发生，在自制表格中记录下这个位置。
继续移动活塞，找出所有能够产生谐振的新位置。
然后根据谐振条件公式中管长和n的关系，通过做图拟合分析，进而计算声速。
注意事项：（1）麦克风探测器应该首先在管口附近找一个信号的最大值，这样可以更为容易地在以下的实验过程中找到代表谐振发生的最大信号。
（2）在低频时，实验的误差较大。
3.利用回声法测量管中的声速按图2连接谐振管、示波器和函数发生器，移动活塞到管的另一端，函数发生器输入大约为 10 Hz的方波，先择合适的振幅，调节示波器的扫描速度，直到在示波器上清晰地看到来自麦克风探测器的一系列周期性变化的形状相同的声波信号图像（图3(A)），然后再增加示波器的扫描速度，放大上述系列中的某一段图像得到图3(B)所示的图像，在该图像中确定原始脉冲信号和反射脉冲信号，测量计算原始脉冲和第一个反射脉冲在屏幕上的时间差，在自制的表格中记录数据，并记录下这些时间差和扬声器与活塞之间的距离。
注意事项:（1）此实验的信噪比很小，所以应该尽量保持环境的安静。
（2）示波器的增益应该调节到比较大，直到看见清晰的波形为止。
（3）10 Hz只是一个参考的频率，其实慢慢地增大频率，会发现可以找到更清晰的波形，但是频率不应该超过 50 Hz，否则会使原来的信号与下一个方波信号发生叠加。
（4）在测量的时候，波形会发生比较大的跳动，此时更应该仔细读数。
（5）测量闭管的声速的时候，管长不应该小于 30 cm，否则会带来较大的误差。
【实验数据处理和实验结果分析】1.测量驻波波形和计算声速实验温度测量的正弦波的频率是峰峰值为a)开管驻波波形电压峰峰值计算声速：1.理论值2.实际值：开管：l + 0.8d= nλ为管长，d 为直径实验只得了2个极大值和一个极小值所以波长近似可以用下式求出：λ=2△l=2*(78.6cm-54cm)=49.2cm 将带入相对误差：实验中存在的问题：1.由于开始使用的频率较小，使得当峰峰值变化一个周期时，麦克风移动的距离很大，因此可测量出来的周期较少。
2.由于实验时要做出驻波一维图像，做出方法：找出驻波的波节和波腹。
而波节和波腹分别对应着“开管时电压峰峰值随着麦克风位置的变化图”中的峰峰值最大处和最小处，所以为了画出完整周期，测出3个以上比较好。
而在本实验中我测得的周期不完整所以得不出实验要求的图像。
现在先使用同学数据做出图像：画出图像为：波节和波腹在驻波图像上表示出来分别是0轴上和波峰和波谷。
因此做图像时可假设一个振幅，做出近似的图像。
波形图如下：计算声速：实际值：开管：l + 0.8d= nλ/ 2, n =1,2,3,... l为管长，d 为直径这个实验测出的波节和波腹共12个，所以波长近似可以用下式求出：解得λ=21.59cm将带入相对误差：b)闭管驻波波形实验温度测量的正弦波的频率是峰峰值为1．理论值2.实际值：开管：l + 0.4d= nλ/ 4, n =1,3,5,... l为管长，d 为直径实验只得了2个极大值和一个极小值所以波长近似可以用下式求出：λ=2△l=2*(78.45cm-54.60cm)=49.2cm 将带入相对误差：实验存在的问题如上：用其他的数据进行数据处理得：利用做开管时的驻波图像的方法做出闭关时驻波一维图：计算声速：实际值：开管：l + 0.4d= nλ/ 4, n =1,3,5,... l为管长，d 为直径这个实验测出的波节和波腹共11个，所以波长近似可以用下式求出：解得λ=27.95cm将带入相对误差：【测驻波波形和测量声速的实验结论分析】(1)测量开管和闭馆时都因为频率取得不合适且测量的周期不全画不出驻波波形图并且由于可使用是数据太少使测得的声速不准确。
(2)实验观察到：随着麦克风位置的移动，电压峰峰值在近似成周期性变化。
但是极值点有不总是一致，即测得的电压峰峰值随麦克位置的移动不是完美的周期变化。
原因可能是：外界干扰，随着声音传播时间的增加，声音频率与实际发出频率之间会有误差。
（3）使用自己的数据测出的实验结论：在使用f=684Hz正弦波的情况下开管测得声速相对误差闭管测得声速相对误差使用利用1620Hz的正弦算的的数据为：开管测得声速相对误差闭管测得声速相对误差比较发现：利用较大频率测出来的数据波长比较小，由于管长限制，利用频率大的可以测出多组数据，便于画图和计算，由于频率较大组测得数据多可计算平均值，可看到误差明显较小。
(4),本次实验分析1>由于实验选错频率测得的数据太少，画不出来波形图，本次实验并不算成功。
2>实验测量时，移动麦克风时很可能带动了管的移动，扬声片与管并不是完全解除。
3>实验时由于实现不平行等原因使得测得的麦克风位置不准确。
(5)误差分析1>系统误差，在测量时为了所得的图形稳定，捕捉得到是平均值而不是瞬时值。
2>实验时由于环境嘈杂，几台仪器仪器工作可能对实验造成干扰。
4>实验时随着距离加长，声音传播速率变大，发出的声波频率可能与信号发生器发出的频率有偏差。
5>做开管实验时，随着麦克风向靠近空气的一侧移动，外界影响会越来越大。
6>开管实验时做了扬声器一端开小孔约为开管的近似。
7>闭关实验忽略了扬声器一段开的小孔。
2.测量特定频率下能够产生写真的不同管长和计算声速先固定一个频率f=1500Hz，然后移动活塞，观察示波器通道二的振幅，记录出现最大值时，活塞所在位置，得到一组坐标数据。
改变频率，重复以上操作，得到几组数据。
每组数据按以极大值序号数n为横坐标，测得的数据为纵坐标作图。
实验记录：对图像进行直线拟合，由于两个相邻波腹之间差半个波长，拟合直线的斜率是波长的一半。
通过拟合直线得到的波长和已知波的频率就可以算出声速。
闭管时： n=1,2,3……l与n成正比，斜率为拟合所得的图形管长与斜率也成正比，且斜率为声速为相对误差【实验结论和误差分析分析】1.实验测得的声速为相对误差为误差较小实验比较成功。
2.实验中找峰值较大的地方及波节来记n,因为峰值较小时，相比于峰值大时受外界的相对误差较大并且由于较小的不好观察，所以一般选波节来记数。
3.误差分析：1>经验公式不是精确公式，与谐振频率的真值还是有一定的差距；2>几组相同的实验在一个房间内做，所以外界声音的干扰是在所难免的；3>扬声器发声时间较长时，其实际放出的声音频率可能与信号发生器的输出频率3.利用回声法测声速设置方波频率为f=10Hz用信号发生器发声方波脉冲，麦克风接收声音数据。
在示波器上可以读出单个脉冲每次经过麦克风的时间。
读出活塞坐标，就可以算出入射脉冲和反射脉冲经过麦克风的路程差。
用路程差和时间差的数据作直线拟合，就可以得出管内的声速。
活塞距麦克风距离d与时间差为正比关系，斜率为=175.5m/s声速为v=2k=351.0m/s相对误差为【实验结论和误差分析】1.利用回声法测得的声速为v=2k=351.0m/s相对误差为2.实验误差仪器误差；闭管封闭性不好；外界影响。
【课后思考题】（1）假设声速已知，怎样利用该实验学到的内容测量谐振管的管长？你设计有关测量管长的方法有什么潜在的实际应用？答：可用回声法测量：将活塞和麦克风放置于两端，示波器放出频率较低的方波，利用示波器得到周期变化的声波信号图像，确定原始脉冲和第一次反射脉冲在屏幕上的时间差，由于，可以求得管长。
实际用途：可以用来测量长度深度，如湖泊深度的测量。
（2）声音在管中的传播速度与管的内径尺寸有关吗？为什么？答：有关，根据闭管时方程l + 0.4d= nλ/ 4, n =1,3,5,... （l为管长，d 为直径）和开管时方程l + 0.8d= nλ/ 2, n =1,2,3,...（ l为管长，d 为直径）以及v=λf知道可以知道，在信号发生器发出相同频率的波时，管的直径越大，传播速度越大。