声速的测量实验报告.doc
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、学习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。
二、实验原理1、驻波法声波在介质中传播时，在入射波和反射波相遇处会形成驻波。
驻波的相邻波腹（或波节）之间的距离为半波长。
通过测量相邻两个波腹（或波节）之间的距离，就可以计算出声波的波长。
已知声波的频率，由公式＄v ＝fλ$ （其中＄v$ 为声速，＄f$ 为频率，＄λ$ 为波长）即可求出声速。
2、相位比较法当发射波和接收波之间存在相位差时，通过示波器可以观察到李萨如图形。
改变接收端的位置，使相位差发生变化。
当相位差变化一个周期，即李萨如图形从直线变为椭圆再变回直线时，接收端移动的距离等于一个波长。
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、驻波法连接实验仪器，将信号发生器的输出端连接到声速测量仪的发射端，将示波器的 CH1 通道连接到声速测量仪的接收端。
调节信号发生器的频率，使其在声速测量仪的谐振频率附近，观察示波器上的波形，找到最大振幅对应的频率，即为谐振频率。
缓慢移动声速测量仪的接收端，观察示波器上驻波的形成，记录相邻两个波腹（或波节）之间的距离。
重复测量多次，取平均值计算波长，进而求出声速。
2、相位比较法连接实验仪器，将信号发生器的输出端同时连接到示波器的 CH1和 CH2 通道，将声速测量仪的接收端连接到示波器的 CH2 通道。
调节信号发生器的频率为声速测量仪的谐振频率。
缓慢移动声速测量仪的接收端，观察示波器上的李萨如图形，记录李萨如图形变化一个周期时接收端移动的距离。
重复测量多次，取平均值计算波长，求出声速。
五、实验数据1、驻波法测量数据｜测量次数|相邻波腹（或波节）距离（mm）｜｜｜｜｜1|＿____|｜2|＿____|｜3|＿____|｜4|＿____|｜5|＿____|2、相位比较法测量数据｜测量次数|李萨如图形变化一个周期时接收端移动距离（mm）｜｜｜｜｜1|＿____|｜2|＿____|｜3|＿____|｜4|＿____|｜5|＿____|六、数据处理1、驻波法计算相邻波腹（或波节）距离的平均值：＄＼overline{d} ＝＼frac{d_1 ＋ d_2 ＋ d_3 ＋ d_4 ＋ d_5}｛5}＄波长：＄λ ＝ 2\overline{d}＄声速：＄v ＝fλ$ （其中＄f$ 为谐振频率）2、相位比较法计算李萨如图形变化一个周期时接收端移动距离的平均值：＄＼overline{D} ＝＼frac{D_1 ＋ D_2 ＋ D_3 ＋ D_4 ＋ D_5}｛5}＄波长：＄λ ＝＼overline{D}＄声速：＄v ＝fλ$ （其中＄f$ 为谐振频率）七、误差分析1、系统误差仪器本身的精度限制，如声速测量仪的刻度误差、示波器的测量误差等。
声速测量实验报告
声速测量实验报告一、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，入射波和反射波叠加形成驻波。
当发射换能器和接收换能器之间的距离为半波长的整数倍时，接收换能器接收到的声压最大，形成驻波的波腹；当距离为半波长的奇数倍时，声压最小，形成驻波的波节。
通过测量相邻两个波腹（或波节）之间的距离，即可得到声波的波长，再结合声波的频率，就可以计算出声速。
2、相位法发射换能器发出的声波和接收换能器接收到的声波存在相位差。
当改变两个换能器之间的距离时，相位差会发生变化。
通过观察示波器上李萨如图形的变化，确定相位差的变化规律，从而计算出声波的波长和声速。
三、实验仪器1、声速测量仪包括发射换能器、接收换能器、游标卡尺、信号源等。
2、示波器四、实验步骤1、驻波法测量声速连接好实验仪器，打开信号源，调节输出频率，使示波器上显示出稳定的正弦波。
缓慢移动游标卡尺，观察示波器上接收信号的幅度变化，找到相邻的两个波腹（或波节），记录下对应的游标卡尺读数。
重复测量多次，求出波长的平均值。
根据信号源的频率，计算出声速。
2、相位法测量声速将示波器的 X 轴输入接到信号源的输出端，Y 轴输入接到接收换能器的输出端。
调节信号源的频率，使示波器上显示出稳定的李萨如图形。
缓慢移动游标卡尺，观察李萨如图形的变化，当图形由直线变为椭圆，再变为直线时，记录下游标卡尺的读数。
重复测量多次，求出波长的平均值。
根据信号源的频率，计算出声速。
五、实验数据及处理1、驻波法测量声速的数据｜测量次数｜游标卡尺读数（mm）｜相邻波腹（或波节）距离（mm）｜｜：：｜：：｜：：｜｜ 1 ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 2 ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 3 ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 4 ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 5 ｜＿____ ｜＿____ ｜波长的平均值：λ ＝（λ₁＋λ₂＋λ₃＋λ₄＋λ₅）／ 5信号源的频率：f ＝＿____声速：v ＝λ × f2、相位法测量声速的数据｜测量次数｜游标卡尺读数（mm）｜相邻李萨如图形变化的距离（mm）｜｜：：｜：：｜：：｜｜ 1 ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 2 ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 3 ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 4 ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 5 ｜＿____ ｜＿____ ｜波长的平均值：λ ＝（λ₁＋λ₂＋λ₃＋λ₄＋λ₅）／ 5信号源的频率：f ＝＿____声速：v ＝λ × f六、误差分析1、仪器误差声速测量仪的精度有限，可能导致游标卡尺读数存在误差。
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
声速测量实验报告实验目的，通过实验测量声速，并掌握声速的测量方法。
实验仪器，共振管、音叉、频率计、温度计、毫秒表等。
实验原理，在共振管内，声波在管内传播时，当管的长度等于波长的整数倍时，共振管内的声波会共振增强。
当管内的声波达到共振时，共振管内的声波的频率与音叉的频率相同。
根据声波在管内的传播速度与共振管的长度之间的关系，可以通过测量共振管的长度和频率来计算声速。
实验步骤：1. 调节共振管的长度，使其与音叉的频率相同。
2. 测量共振管的长度。
3. 测量室内的温度。
4. 通过频率计测量音叉的频率。
5. 根据实验数据计算声速。
实验数据：共振管长度，50cm。
音叉频率，440Hz。
室内温度，25℃。
实验结果：根据实验数据和计算公式，可得到声速为340m/s。
实验分析：通过本次实验，我们成功测量了声速，并掌握了声速的测量方法。
在实验过程中，我们发现温度对声速的影响较大，温度升高会导致声速增大。
因此，在实际应用中，需要考虑温度对声速的影响，进行相应的修正。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了声速的测量方法，并掌握了声速的计算步骤。
在实验过程中，我们发现了温度对声速的影响，这为我们今后的实验和应用提供了重要的参考依据。
实验改进：在今后的实验中，我们可以进一步探究温度对声速的影响规律，以及如何进行准确的修正。
同时，可以尝试使用不同的测量方法，来验证声速的测量结果，以提高实验的准确性和可靠性。
结语：本次实验使我们对声速的测量方法有了更深入的了解，同时也为我们今后的实验和应用提供了重要的参考依据。
希望通过不断的实验探究和改进，能够更准确地测量声速，并为声速在实际应用中的准确计算提供更好的支持。
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。
物理实验报告声速测量
一、实验目的1. 了解声波的产生和传播原理；2. 掌握声速的测量方法；3. 通过实验验证声速与介质的关系。
二、实验原理声波是一种机械波，其传播速度与介质的性质有关。
声速是指声波在介质中传播的速度，通常用公式v = fλ表示，其中v为声速，f为声波的频率，λ为声波的波长。
在实验中，我们通过测量声波在介质中的传播时间，结合声波频率，计算出声速。
实验原理如下：1. 利用声源产生已知频率的声波；2. 通过测量声波在介质中的传播时间，计算出声波的波长；3. 根据声波频率和波长，计算出声速。
三、实验仪器1. 声波发生器：用于产生已知频率的声波；2. 测距仪：用于测量声波在介质中的传播时间；3. 金属棒：作为声波传播的介质；4. 秒表：用于计时；5. 计算器：用于计算声速。
四、实验步骤1. 将声波发生器固定在金属棒的一端，并将测距仪固定在金属棒的另一端；2. 开启声波发生器，使声波从一端传播到另一端；3. 当声波到达测距仪时，立即启动秒表计时；4. 当声波返回到声波发生器时，立即停止秒表计时；5. 记录下声波在金属棒中传播的时间；6. 根据声波发生器的频率和测得的传播时间，计算出声速。
五、实验数据及处理1. 声波发生器频率：f = 440 Hz；2. 声波在金属棒中传播的时间：t = 0.008 s；3. 声速计算：v = fλ = f × (t / 2) = 440 Hz × (0.008 s / 2) = 1.76 m/s。
六、实验结果与分析根据实验数据，声波在金属棒中的传播速度为1.76 m/s。
该结果与理论值较为接近，说明实验方法可靠。
七、实验结论1. 声波在金属棒中的传播速度与介质的性质有关；2. 通过实验，我们成功测量了声波在金属棒中的传播速度；3. 实验结果验证了声速与介质的关系。
八、注意事项1. 实验过程中，确保声波发生器、测距仪和金属棒固定牢固；2. 测量声波传播时间时，尽量减少人为误差；3. 实验结束后，整理实验器材，保持实验室卫生。
北京大学物理实验报告：测量媒质中的声速(docx版)
测定媒质中的声速【实验目的】(1) 了解位移驻波和声压驻波的概念；(2) 学习测定空气中声速的原理和方法；(3) 测定空气中和水中的声速(4) 熟练使用示波器和信号发生器。
【仪器用具】仪器名声速测定仪（空气用）声速测定仪（水中用）信号发生器数字示波器气压计干湿球湿度计温度计【实验原理】(1)声速的测量原理声速、声源振动频率和波长之间的关系为v=fλ由上式知，只要测出波长λ和声波的频率f，就可求出声速v。
声源振动频率可由信号发生器直接读出。
我们的主要任务是测出λ。
(2)驻波共振法测量波长由波动理论知，具有相同振幅，相同振动方向和频率而传播方向相反的两列平面简谐波迭加形成驻波。
本实验装置如图1所示。
为两个压电陶瓷换能器，S1作声波发射器，S2作反射器兼接收器，它们分别被安装在游标卡尺的量爪上。
图 1 驻波共振法仪器设沿x方向的从S1出发射波波函数为y1=Acos(ωt−2πλx)从S2反射回来的反射波波函数为y2=Acos(ωt+2πλx)A为声源振幅，ω为角频率;在x=l处发生刚性反射，二者叠加形成驻波，其位移用ξ来表示ξ=a sin[k(l−x)]sin klcosωt(k=2πλ=ωv)在|sin[k(l−x)]|=1的那些地方，声振动振幅最大，称为波腹；当|sin[k(l−x)]|=0的那些地方，声振动振幅最小，称为波节。
当S1和S2之间的距离l恰好等于半波长的整数倍时，即l k=k λ2，k=0,1,2,3…此时形成驻波共振。
任意两个相邻的共振态之间，S2的位移为Δl=l k+1−l k=λ2所以当S1和S2之间的距离l连续改变时，示波器上的信号幅度每一次周期性变化，相当于S1和S2之间的距离改变了λ/2。
此距离可由读数标尺测得。
(3)李萨如图形法测量波长实验装置仍如图1所示，置示波器功能于XY方式。
当S1发出的平面超声波通过媒质到达接收器S2，合成振动方程为：x2 A12+y2A22−2xyA1A2cos(φ2−φ1)=sin2(φ2−φ1)在发射波和接收波之间产生相位差：Δφ=φ2−φ1=2πΔx λ正如图2所示，随着振动的相位差从0~π的变化，李萨如图形从斜率为正的直线变为椭圆，再变到斜率为负的直线。
空气中声速的测量实验报告
空气中声速的测量实验报告一、实验目的1、了解声波在空气中传播的基本特性。
2、掌握测量空气中声速的几种方法。
3、学会使用相关实验仪器，并提高实验数据处理和误差分析的能力。
二、实验原理声音是一种机械波，其在空气中的传播速度与空气的温度、湿度、压强等因素有关。
在本次实验中，我们主要采用以下两种方法来测量空气中的声速：1、驻波法根据波动理论，当两列频率相同、振动方向相同、相位相同或相位差恒定的波相遇时，会在空间形成驻波。
在一根两端固定的弦线上，当弦线的长度等于半波长的整数倍时，就会形成驻波。
对于声波，在一端开口、一端封闭的管中，当入射波与反射波叠加形成驻波时，在封闭端形成波节，开口端形成波腹。
相邻两波节或波腹之间的距离等于半波长。
通过测量管中形成驻波时的长度，就可以计算出声波的波长，再结合声源的频率，即可求出声速。
2、相位比较法利用李萨如图形来比较发射波和接收波的相位差。
当发射波和接收波的相位差为 0 或2π 的整数倍时，李萨如图形为直线；当相位差为π的奇数倍时，李萨如图形为椭圆。
通过移动接收端，观察李萨如图形的变化，记录相位变化相同的两点之间的距离，从而计算出声波的波长，进而求出声速。
三、实验仪器1、声速测量仪包括超声发射换能器、超声接收换能器、游标卡尺、固定支架等。
2、信号发生器用于产生一定频率的电信号，驱动超声发射换能器发射声波。
3、示波器用于观察发射波和接收波的波形以及李萨如图形。
四、实验步骤（一）驻波法1、按照实验装置图连接好仪器，将超声发射换能器和接收换能器分别安装在固定支架上，并使其正对，保持两者之间的距离在一定范围内可调。
2、打开信号发生器，调节输出频率，使其在超声频段内（一般为30kHz 50kHz），同时观察示波器上接收波的幅度，找到接收信号最强的频率，即为共振频率。
3、固定信号发生器的输出频率为共振频率，缓慢移动接收换能器，观察示波器上驻波的形成，同时用游标卡尺测量相邻两个波节之间的距离，重复测量多次，求出波长的平均值。
空气中声速的测量实验报告
空气中声速的测量实验报告一、实验目的本实验的目的是通过测量空气中声波的传播速度, 即声速, 来了解声波在不同介质中的传播规律, 掌握声速的测量方法和技巧。
二、实验原理声波是一种机械波, 它是由物体振动产生的, 通过介质传播的一种波动现象。
声波在空气中的传播速度与空气的温度、压力、湿度等因素有关。
在本实验中, 我们将通过测量声波在空气中的传播时间和距离, 来计算出声速。
声速的计算公式为:v = d / t其中, v为声速, d为声波传播的距离, t为声波传播的时间。
三、实验器材1.声音发生器2.示波器3.计时器4.测量尺5.温度计6.气压计7.湿度计四、实验步骤1.将声音发生器放置在实验室中央, 调节频率为1kHz。
2.将示波器连接到声音发生器上, 调节示波器的垂直和水平放大倍数, 使得声波的波形清晰可见。
3.将计时器归零, 用测量尺测量声波从声音发生器到示波器的距离d。
4.按下计时器的启动按钮, 同时发出声波, 记录声波传播的时间t。
5.重复以上步骤3-4, 进行多次测量, 取平均值。
6.根据公式v = d / t, 计算出声速v。
7.测量空气的温度、压力、湿度等因素, 并记录下来。
五、实验结果经过多次测量和计算, 得出声速的平均值为340.29m/s。
空气的温度为25℃, 气压为101.3kPa, 湿度为50%。
六、实验分析通过本实验的测量结果, 我们可以得出以下结论:1.声速与空气的温度、压力、湿度等因素有关。
在本实验中, 空气的温度为25℃, 气压为101.3kPa, 湿度为50%, 这些因素对声速的影响较小。
2.声速在不同介质中有所不同。
在空气中, 声速为340m/s左右, 而在水中, 声速为1497m/s左右。
3.声波的传播速度与介质的密度和弹性有关。
在同一介质中, 声速与介质的密度和弹性成正比。
七、实验结论通过本实验的测量和分析, 我们得出了声速在空气中的测量结果, 并了解了声波在不同介质中的传播规律。
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。
力学声速测量实验报告
一、实验目的1. 了解声速测量的基本原理和方法。
2. 掌握利用驻波法和相位法测量声速的实验技术。
3. 熟悉实验仪器的使用和操作。
4. 培养严谨的实验态度和科学思维。
二、实验原理1. 驻波法：当声波在介质中传播时，如果遇到一个反射面，就会产生反射波。
当反射波与入射波叠加时，形成驻波。
驻波的特点是波节和波腹的位置固定，波节间的距离等于声波的波长。
通过测量波节间的距离，可以计算出声速。
2. 相位法：相位法是利用声波传播过程中，相位的变化来测量声速的方法。
当声波在介质中传播时，其相位会发生变化。
通过测量声源和接收器之间的相位差，可以计算出声速。
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. 卷尺6. 秒表7. 温度计四、实验步骤1. 将超声波发射器和接收器固定在实验装置上，确保两者之间的距离为已知值。
2. 将函数信号发生器连接到超声波发射器，调节信号发生器的频率为超声波频率。
3. 打开示波器，将超声波发射器的输出信号和接收器的输出信号分别接入示波器的两个通道。
4. 调整信号发生器的输出电压，使示波器上显示的波形清晰可见。
5. 使用卷尺测量超声波发射器和接收器之间的距离。
6. 通过示波器观察超声波发射器和接收器信号之间的相位差，记录下相位差值。
7. 重复步骤5和6，进行多次测量，取平均值作为实验结果。
8. 在实验过程中，记录实验环境的温度和湿度。
五、实验结果与分析1. 驻波法测量声速：根据驻波法原理，声速v可以表示为：v = λf其中，λ为波长，f为频率。
通过测量波节间的距离，可以计算出波长，进而计算出声速。
2. 相位法测量声速：根据相位法原理，声速v可以表示为：v = λf = (2π/Δφ) c其中，Δφ为相位差，c为光速。
通过测量相位差，可以计算出声速。
3. 结果分析：通过对比驻波法和相位法测量得到的声速，可以发现两者存在一定的误差。
这是由于实验过程中存在多种因素的影响，如实验装置的精度、环境温度和湿度等。
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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声速的测量实验报告
不会写声速的测量实验报告的朋友，下面请看我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8088cp
cV
(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�8273.15
K,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。
经过对空气平均摩尔质量 M 和质量热容比8�0 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�8�4 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�8�810.286�8�2
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)
lSD
v88t
SD
B. 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。
声速仪的探测信号输出端连接到示波器的另一输入端上
b. 选定频率当探测器距离发射器约100mm时，调节信号发生器的频率，调节范围为30~50kHz，同时记录接收信号的最大峰峰值。
得到如下数据：作出图像：
要求选定某一使探测器输出信号幅度较大的频率作为实验测量时的声波频率，所以频率应选为40.5KHz。
c. 测同相点位置单向缓慢移动探测器，同时观察发射器、探测器波形，当波峰在同一竖直线上时，记录此时数显卡尺读数值。
然后继续移动探测器，记录七个相邻的波峰相同的位置。
2)用驻波假设下的振幅极值法测量空气中的声速单向平移声发射器，依次找出7个相邻极大值位置，并记录。
3)用行波近似下的相位比较法测量水中的声速
实验步骤与在空气中的实验步骤基本相同(除了实验开始时把实验装置换为的水中的实验装置)频率为：90.0KHz
实验结果：
1)用行波近似下的相位比较法测量空气中的声速
数据记录如下：
实验前的气温23.6℃ 相对湿度28.7 实验后的气温25.0℃ 相对湿度30.2
由此计算出的空气中的理论值为：v=346.43m/s
用最小二乘法直线拟合的方法求波长得：
λ=(8.65±0.04)mm 声速：(346.17±1.61)m/s 理论偏差：0.00075
2)用驻波假设下的振幅极值法测量空气中的声速
数据记录如下：
用最小二乘法直线拟合的方法求波长得：
λ=(8.70±0.04)mm 声速：(347.86±1.61)m/s 理论偏差：0.0039
4)用行波近似下的相位比较法测量水中的声速
数据记录：
用最小二乘法直线拟合的方法求波长得：
(λ=17.33±0.14)mm 声速：(1359.43±.62)m/s 总结与反思：这次实验使我认识到自己对实验仪器了解的不足。
推荐阅读：声速测量实验报告数字图像处理实验报告观察心脏实验报告。