实验报告-声速测量
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。
实验报告——声速的测量
声速测量------------------------------------------------------------------------------------------一、【实验名称】声速的测量二、【实验目的】1.了解超声波产生和接收的原理，加深对相位概念的理解。
2.学会测量空气中的声速。
3.了解声波在空气中的传播速度与气体状态参量之间的关系。
4.学会用逐差法处理实验数据。
三、【实验仪器】示波器、信号发生器和声速仪四、【实验原理】由波动理论可知，波速与波长、频率有如下关系：v＝λf，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。
剩下的就是测量声速的波长，这就是本实验的主要任务。
下面介绍两种常用的实验室测量空气中声波波长的方法。
1.相位比较法实验接线如上图所示。
波是振动状态的传播，也可以说是相位的传播。
在声波传播方向上，所有质点的振动相位逐一落后，各点的振动相位又随时间变化。
声波波源和接收点存在着相位差，而这相位差则可以通过比较接收换能器输出的电信号与发射换能器输入的正弦交变电压信号的相位关系中得出，并可利用示波器的李萨如图形来观察。
示波器相位差φ和角频率ω、传播时间t 之间有如下关系：φ=ω·t ω=2π/T t=l/v λ=Tv代入上式得：φ=2πl/λ当l=nλ/2(n=1,2,3,……）时，可得Φ=nπ由上式可知：当接收点和波源的距离变化等于一个波长时，则接收点和波源的位相差也正好变化一个周期（即Φ＝2π）。
实验时，通过改变发射器与接收器之间的距离，观察到相位的变化。
当相位差改变π时，相应距离l的改变量即为半个波长。
2.驻波法如上图所示，实验时将信号发生器输出的正弦电压信号接到发射超声换能器上，超声发射换能器通过电声转换，将电压信号变为超声波，以超声波形式发射出去。
接收换能器通过声电转换，将声波信号变为电压信号后，送入示波器观察。
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。
大学物理实验声速测量实验报告
大学物理实验声速测量实验报告在我们进行的大学物理实验中，测量声速的实验让我对声音的传播有了更深刻的理解。
这次实验不仅仅是对数字的记录，更是对物理现象的一次亲身体验，让我领悟到声音在空气中是如何穿梭的。
一、实验准备1.1 实验目的实验的主要目标是测量空气中声速的具体数值，并通过实验数据验证理论值。
这听起来简单，但要做到准确、科学，还是需要细致的准备。
1.2 实验器材为了进行这项实验，我们准备了一些基本的设备。
首先是一个音源，我们选择了一个电子音响，因为它能够发出稳定的声音。
接着，我们需要一个麦克风，来接收声音并进行数据记录。
此外，还需要一个计时器和一个测量距离的工具，比如卷尺。
这些工具的选择都是为了保证我们能够精准地进行测量。
二、实验过程2.1 设定实验环境实验前，我们特意选择了一个相对安静的环境，尽量避免其他噪音对实验结果的影响。
这个细节很重要，因为外界的干扰可能会使我们的测量结果不够准确。
我们在教室里将音响和麦克风的距离调整到大约10米，这是一个合适的距离，既能清晰接收到声音，又不会因为距离过远而导致信号减弱。
2.2 进行测量一切准备就绪后，我们开始了实验。
首先，由一名同学负责操作音响发出声音，另一个同学则准备好麦克风和计时器。
当音响发声的瞬间，计时器开始计时，同时麦克风记录下声音到达的时间。
这一过程需要非常协调，任何一点小的失误都可能影响最终的结果。
我们进行多次测量，每次都记录好对应的时间，以便后续的数据处理。
2.3 数据处理实验结束后，我们收集了多次测量的数据。
在处理数据时，我们计算出声音传播的平均时间，并用已知的距离和时间计算出声速。
理论上，声速在空气中约为343米每秒。
通过我们的测量，结果略有偏差，但在可接受范围内。
这让我意识到，尽管我们在实验中尽力追求精确，但总会受到多种因素的影响，比如温度、湿度等环境条件。
三、实验结果与反思3.1 声速的测量结果通过计算，我们得到了一个接近理论值的声速。
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。
实验报告--声速的测量
实验报告--声速的测量实验报告声速的测量一、实验目的本次实验的主要目的是通过不同的方法测量声速，并对测量结果进行分析和比较，以加深对声学知识的理解和掌握。
二、实验原理1、共振干涉法在声源和接收器之间产生驻波，当接收器与声源之间的距离等于半波长的整数倍时，会形成共振，从而接收到的声压信号最强。
通过测量相邻两次共振时接收器移动的距离，就可以计算出声波的波长，再结合声波的频率，即可求得声速。
2、相位比较法通过观察声源和接收器处声波的相位差来测量声速。
当声源和接收器之间的距离改变一个波长时，相位差变化2π。
利用示波器显示的李萨如图形，可以确定相位差的变化，从而计算出声波的波长和声速。
3、时差法测量声波在一定距离内传播的时间差，根据距离和时间差计算出声速。
三、实验仪器1、声速测量仪包括声源、接收器、游标卡尺等。
2、示波器3、信号发生器四、实验步骤1、共振干涉法（1）将声源和接收器安装在导轨上，调整二者的位置，使其处于同一直线上。
（2）打开信号发生器和示波器，调整信号频率，使示波器上显示出清晰的正弦波。
（3）缓慢移动接收器，观察示波器上信号的幅度变化，记录相邻两次幅度最大时接收器的位置。
（4）重复测量多次，计算出声波的波长和声速。
2、相位比较法（1）按照共振干涉法的步骤连接好仪器。
（2）将示波器的 X 轴输入接至声源的信号，Y 轴输入接至接收器的信号。
（3）缓慢移动接收器，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，记录接收器的位置。
（4）重复测量多次，计算出声波的波长和声速。
3、时差法（1）将声源和接收器分别放置在一定距离的两端。
（2）利用信号发生器产生脉冲信号，同时触发声源和示波器。
（3）接收器接收到信号后，传输至示波器，测量脉冲信号发出和接收的时间差。
（4）改变声源和接收器之间的距离，重复测量多次，计算出声速。
五、实验数据记录与处理1、共振干涉法｜测量次数|接收器位置（mm）｜｜｜｜｜1|＿____|｜2|＿____|｜3|＿____|｜4|＿____|｜5|＿____|根据测量数据，计算相邻两次共振时接收器移动的距离，求出波长平均值λ1，再根据信号发生器的频率 f，计算出声速 v1 ＝λ1×f 。
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。
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。
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。
声速测定实验报告
声速测定实验报告声速得测定实验报告1 1 、实验目得(1)学会用驻波法与相位法测量声波在空气中传播速度。
(２)进一步掌握示波器、低频信号发生器得使用方法。
(3）学会用逐差法处理数据. 2 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 3 、实验原理3.1实验原理声速 V、频率 f 与波长λ之间得关系式为。
如果能用实验方法测量声波得频率 f 与波长λ，即可求得声速 V.常用得测量声速得方法有以下两种。
3 3 。
２实验方法3 3 。
2 2 。
1驻波共振法( ( 简称驻波法）发出得超声波与反射得超声波在它们之间得区域内相干涉而形成驻波。
当波源得频率与驻波系统得固有频率相等时,此驻波得振幅才达到最大值，此时得频率为共振频率。
驻波系统得固有频率不仅与系统得固有性质有关,还取决于边界条件,在声速实验中，、即为两边界，且必定就是波节，其间可以有任意个波节，所以驻波得共振条件为:(１）即当与之间得距离 L 等于声波半波长得整数倍时，驻波系统处于共振状态,驻波振幅最大。
在示波器上得到得信号幅度最大。
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,可以连续地改变 L 得大小.由式（1)可知，任意两个相邻共振状态之间，即所移过得距离为:（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。
此距离可由超声声速测定仪上得游标卡尺测得,频率可由低频信号发生器上得频率计读得,根据，就可求出声速。
３．2 2 ．２两个相互垂直谐振动得合成法( ( 简称相位法) )在示波器荧光屏上就出现两个相互垂直得同频率得谐振动得合成图形—-称为李沙如图形。
其轨迹方程为:(５) 在一般情况下，此李沙如图形为椭圆。
当相位差时，由（5）式,得,即轨迹为一条处在于第一与第三象限得直线[参见图 16-2（a)］。
当时，得，轨迹为以坐标轴为主轴得椭圆当时，得，轨迹为处于第二与第四象限得一条直线. 改变与之间得距离Ｌ,相当于改变了发射波与接受波之间得相位差(），荧光屏上得图形也随之变化。
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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实验报告：声速的测量
实验报告声速的测量
【实验项目】
1.用共振干涉法测量空气中的声速
2.用相位比较法测量空气中的声速
3.时差法测量介质中的声速；
4.用反射法测量挡板的距离
【实验仪器】
声速测量仪、FD-SV-D超声波测距综合试验仪、示波器
【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v与其频率和波长的关系为：
λ= (1)
vf
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
=(2)
v L t
/
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=nλ/2 n=0，1，2， (3)
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。
2. 相位比较法
波是振动状态的传播，也可以说是位相的传播。
沿波传播方向的任何两点同相位时，这两点间的距离就是波长的整数倍。
利用这个原理，可以精确的测量波长。
实验装置如图1所示，沿波的传播方向移动接收器S2，接收到的信号再次与发射器的位相相同时，一国的距离等于与声波的波长。
同样也可以利用李萨如图形来判断位相差。
实验中输入示波器的是来自同一信号源的信号，它们的频率严格一致，所以李萨如图是椭圆，椭圆的倾斜与两信号的位相差有关，当两信号之间的位相差为0或π时，椭圆变成倾斜的直线。
位相差ϕ和角频率ω、传播时间t 之间有如下关系： =t ϕω 同时有2t
πω=，/t l v =，Tv λ=，（式中T 为周期） 代入上式得：2=
l πϕλ 当2
n l λ=（n=1，2，3，...）时，可得=n ϕπ。
由上式可知：当接收点和波源的距离变化等于一个波长时，则接收点和波源的位相差也正好变化一个周期（即Ф=2π）。
实验时，通过改变发射器与接收器之间的距离，观察到相位的变化。
当相位差改变π时，相应距离的改变量即为半个波长。
根据波长和频率即可求出波速。
3. 时差法
用时差法测量声速的实验装置仍采用上述仪器。
由信号源提供一个脉冲信号。
经t 时间到达L 处的接收器，根据关系v=L/t ，即可计算出声速。
4. 超声测距
用反射法，就要求使用接收器与发射器在同一位置，利用公式：
L=vt=vT/2
T 为发射到接收的时间差。
FD-SV-D
1.共振干涉法
打开实验仪与示波器
实验仪调整为相位测量模式。
信号源：一接口接超声发生器、一接口接示波器的1通道（CH1）
信号接收放大：输入端接超声接收器、输出端接示波器的2通道（CH2）
观察CH2的信号，按下POSITION，使得信号置中。
界面上显示有频率值，记下该频率值f。
只显示CH2的信号，界面上显示有CH2的最大电压值。
调节游标尺，使得读数归零。
将游标尺调节到最近的位置，获得最大的信号电压值，记下此处的位置。
继续移动游标尺，每到一个信号电压最大处，记录位置，总共记录20个位置。
使用逐差法，获得半波长，进而获得声速。
2.相位比较法
仍旧使用相位测量模式，游标尺归零
显示CH1、CH2，按下DISPLAY，将模式调节为XY模式，此时显示李萨如图形。
游标尺开始移动。
每到一处李萨如图形为一斜线，就记录一次位置。
使用逐差法，获得半波长，进而获得声速。
3.时差法
切换为时差法测量模式。
连续移动接收端游标尺，记录接收端的位置L，同时记录主机液晶屏上显示的时间t，取多个数据，进行处理。
绘制直线，斜率就是所测声速v。
4.反射法测量挡板距离。
将利用磁钢将挡板吸附在移动接收端之前。
将游标尺上的接收端的接口拔出，换到发生器一侧的接收接口。
进入超声波测距模式，移动挡板，同时记录挡板位置L与液晶屏上的显示距离l，比较两者的数值。
频率：f=
1.共振干涉法
平均波长：
1
=44.30=8.860 mm
5
λ⨯
声速：40.00018.860354.4 m/s v=⨯=
平均波长：
1
=43.80=8.760 mm
5
λ⨯
声速：40.00018.760350.4 m/s v=⨯=
3.时差法
斜率v = mm/μs = m/s
【注意事项】
1.由于超声信号比较强，在实验时注意间隔，避免互相干扰。
2.游标卡尺要缓慢平稳操作，不要迅速移动，防止磨损过快。