声速的测定实验报告
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。
测量声速实验报告
测量声速实验报告第1篇：测量声速这事儿，听起来挺高大上的，其实操作起来还挺接地气的。
那天，我们物理课上就来了一波实践操作，老师说这能帮我们更好地理解声速这个概念，我心想，这不就是玩儿嘛，谁不喜欢动手啊。
实验开始前，老师先给我们普及了声速的基本知识，原来声音在空气中的传播速度大约是340米每秒。
这数字听着没啥感觉，直到老师说：“如果你们在百米赛跑中，听到枪声再起跑，那估计冠军都到终点了。
”这话一出，大家立刻来了精神，想着得好好做这个实验，看看这声速到底有多快。
我们的实验工具很简单，就是一把尺子、一个计时器和两个木块。
老师让我们两个人一组，一个人负责敲击木块发出声音，另一个人则用计时器记录从看到敲击动作到听到声音的时间差。
我跟小明一组，他负责敲击，我负责计时。
一开始，我还担心自己反应慢，结果发现这事儿比想象中容易多了。
我们选择了一个比较长的走廊来做实验，这样可以尽可能地减少误差。
小明站得远远的，我站在起点，准备好了计时器。
随着小明的一声敲击，我按下了计时器，然后等着声音传到我的耳朵里。
那一刻，我突然有种穿越时空的感觉，就像是在等待着一个来自远方的信息。
虽然实际上只是一两秒的事儿，但那种期待的心情，让我觉得这声速实验也挺有意思的。
经过几轮的测量和计算，我们终于得到了声速的一个大概值。
虽然跟标准值有点差距，但老师说这是正常的，毕竟我们用的是最简单的工具，加上环境因素的影响，能有这样的结果已经很不错了。
最重要的是，通过这次实验，我们对声速有了更直观的认识。
实验结束后，我跟小明还在讨论，如果用不同的材料做实验，比如水或者金属，声速会不会不一样呢？这又激起了我对物理的好奇心，原来学习也可以这么好玩，既能动手又能动脑，真是太棒了。
说真的，这次测量声速的实验给我留下了深刻的印象，不仅仅是因为它让我了解到了声速的概念，更重要的是，它教会了我如何用实践去验证理论，这种体验是书本上学不到的。
以后要是有机会，我还想尝试更多这样的实验，探索科学的奥秘。
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。
在声速测定实验报告
一、实验目的1. 了解声波在空气中传播速度的测量原理。
2. 掌握使用示波器、低频信号发生器等实验仪器的方法。
3. 学会运用逐差法处理实验数据。
4. 理解声速与空气温度、湿度等参数的关系。
二、实验原理声波是一种机械波，在弹性媒质中传播。
声速是指声波在媒质中传播的速度。
在空气中，声速受温度、湿度等因素的影响。
本实验通过测量声波在空气中的传播时间，结合声源频率，计算声速。
三、实验仪器与材料1. 声速测量仪2. 示波器3. 低频信号发生器4. 测量线（用于测量声源与接收器之间的距离）5. 温度计6. 湿度计四、实验步骤1. 将声速测量仪、示波器和低频信号发生器连接好。
2. 打开低频信号发生器，调整输出频率至实验要求。
3. 将声源与接收器放置在测量线上，测量两者之间的距离。
4. 打开声速测量仪，记录实验时的温度和湿度。
5. 观察示波器上接收到的信号，记录信号的最大振幅。
6. 重复步骤3-5，进行多次实验，记录数据。
五、实验数据处理1. 计算声波的传播时间，公式为：t = d / v，其中t为传播时间，d为声源与接收器之间的距离，v为声速。
2. 根据实验数据，绘制声速与温度、湿度的关系曲线。
3. 利用逐差法处理实验数据，计算声速的平均值和标准偏差。
六、实验结果与分析1. 实验测得的声速平均值与理论值较为接近，说明实验方法可靠。
2. 通过实验结果分析，得出声速与温度、湿度之间的关系，验证了声速与这些参数的关系。
3. 实验过程中，可能存在一些误差，如仪器精度、操作误差等。
通过多次实验，可以提高实验结果的准确性。
七、实验结论1. 通过本次实验，掌握了声速测定的原理和方法。
2. 理解了声速与空气温度、湿度等参数的关系。
3. 学会了使用示波器、低频信号发生器等实验仪器。
八、实验反思1. 实验过程中，注意仪器的操作规范，避免误差的产生。
2. 实验数据要准确记录，以便后续处理和分析。
3. 通过多次实验，提高实验结果的准确性。
测声速实验报告
测声速实验报告一、实验目的本次实验旨在通过不同的方法测量声音在空气中的传播速度，加深对声学基本原理的理解，并提高实验操作和数据处理的能力。
二、实验原理声音在介质中传播的速度取决于介质的性质和状态。
在常温常压下，声音在空气中的传播速度约为 340 米/秒。
测量声速的方法主要有以下几种：1、利用时差法：通过测量声音在一定距离内传播的时间差来计算声速。
2、共鸣法：利用共振现象，当声源的频率与管内空气柱的固有频率相同时，产生共鸣，从而测量声速。
三、实验仪器1、信号发生器2、扬声器3、麦克风4、示波器5、米尺6、共鸣管四、实验步骤（一）时差法1、用米尺测量出声音传播的距离，记作 L。
2、将扬声器和麦克风分别放置在距离 L 的两端，并保持在同一直线上。
3、信号发生器连接扬声器，产生一定频率的声波。
4、麦克风连接示波器，观察示波器上声音信号的到达时间。
5、多次测量，记录数据，并计算声音传播的时间 t。
6、根据公式 v ＝ L ／ t 计算声速。
（二）共鸣法1、将共鸣管竖直放置，管内注入适量的水。
2、信号发生器连接扬声器，逐渐改变频率，同时观察管内水面的振动情况。
3、当水面出现强烈振动时，记录此时信号发生器的频率 f。
4、根据共鸣管的长度 L 和公式 v ＝f × λ（λ 为波长，对于共鸣管，波长等于 4L）计算声速。
五、实验数据与处理（一）时差法数据｜测量次数｜传播距离（m）｜传播时间（s）｜声速（m/s）｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜ 1000 ｜ 00295 ｜ 33966 ｜｜ 2 ｜ 1000 ｜ 00298 ｜ 33691 ｜｜ 3 ｜ 1000 ｜ 00290 ｜ 34483 ｜平均声速：（33966 ＋ 33691 ＋ 34483) ／ 3 ＝ 34047 m/s（二）共鸣法数据｜测量次数｜共鸣管长度（m）｜共鸣频率（Hz）｜声速（m/s）｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜ 035 ｜ 27857 ｜ 37143 ｜｜ 2 ｜ 035 ｜ 28000 ｜ 36800 ｜｜ 3 ｜ 035 ｜ 27500 ｜ 38000 ｜平均声速：（37143 ＋ 36800 ＋ 38000) ／ 3 ＝ 37314 m/s六、误差分析1、实验环境的影响：如温度、湿度、风速等因素都会对声音的传播速度产生一定的影响。
声速测定实验报告总结
一、实验目的1. 通过实验了解声速测定的原理和方法。
2. 掌握使用不同方法测量声速的步骤和技巧。
3. 分析实验结果，验证声速与介质参数的关系。
二、实验原理声速是指声波在介质中传播的速度，其大小与介质的性质有关。
在固体、液体和气体中，声速的传播速度不同。
声速的测定方法主要有共振干涉法、相位比较法、时差法等。
三、实验器材1. 声波发生器2. 声波接收器3. 低频信号发生器4. 示波器5. 量筒6. 温度计7. 计时器四、实验步骤1. 共振干涉法（1）将声波发生器与声波接收器固定在同一高度，并确保两者间距适中。
（2）打开低频信号发生器，调整输出频率，使声波发生器产生稳定的声波。
（3）观察示波器，调整声波接收器的位置，使示波器显示的波形出现明显的干涉条纹。
（4）记录此时声波接收器与声波发生器之间的距离，即为声波的波长。
（5）根据声波的频率和波长，计算声速。
2. 相位比较法（1）将声波发生器与声波接收器固定在同一高度，并确保两者间距适中。
（2）打开低频信号发生器，调整输出频率，使声波发生器产生稳定的声波。
（3）观察示波器，调整声波接收器的位置，使示波器显示的波形相位差为π/2。
（4）记录此时声波接收器与声波发生器之间的距离，即为声波的波长。
（5）根据声波的频率和波长，计算声速。
3. 时差法（1）将声波发生器与声波接收器固定在同一高度，并确保两者间距适中。
（2）打开低频信号发生器，调整输出频率，使声波发生器产生稳定的声波。
（3）记录声波发生器发出声波的时刻，并观察声波接收器接收声波的时刻。
（4）根据声波传播的时间，计算声速。
五、实验结果与分析1. 实验数据（1）共振干涉法：声波频率为f1，波长为λ1，声速为v1。
（2）相位比较法：声波频率为f2，波长为λ2，声速为v2。
（3）时差法：声波频率为f3，声波传播时间为t3，声速为v3。
2. 实验结果分析（1）共振干涉法与相位比较法得到的声速值较为接近，说明这两种方法均能较好地测量声速。
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。
声速测量实验报告范文（共五则）
声速测量实验报告范文（共五则）第一篇：声速测量实验报告范文实验时间：2019 年月日，第批签到序号：【进入实验室后填写】福州大学【实验一】声速测量（303 实验室）学学院班班级学学号姓姓名实验前必须完成【实验预习部分】登录下载预习资料携带学生证提前 10 分钟进实验室实验预习部分【实验目的】】【实验仪器】(名称、规格或型号)【实验原理】（文字叙述、主要公式、原理图）实验预习部分【实验内容和步骤】】实验预习部分一、写出示波器以下标号的功能（用中文表述），并复习它们的位置（参本考课本 P148 图图 19-13）：39（或 11）25。
二、在下图方框中标出函数信号发生器的四个部位分别对应哪个选项。
Ａ、ＣＨ１Ｂ、ＣＨ１使能Ｃ、ＣＨ２Ｄ、ＣＨ２使能三、实验中在测量声波波长之前，必须确定系统的。
频率。
动调节方法是：先移动 S1 到距 S2 为为 5 ～10 cm，缓慢调节函数信号发生器频率（在～kHz 连续调节），观察哪个频率下接收波电压动幅度最大。
然后移动S1，使示波器显示的正弦幅度最大，再细调信号以频率（以0.01kHz。
为步长调节），直到接收波振幅最大。
记下此时频率。
注意：本实验用的声速测定装置动子是发射端，定子是接收端。
于两个换能器之间的距离最好大于 5 cm，严禁将两个换能器接触。
数据记录与处理【一】测量系统的谐振频率 f =k H z此时换能器间距 L=mm 【二】用共振干涉法测波长（（v 公 =340.00 m/s）1L =mm，11L =mm，λ=mm声速 v =百分偏差 B=【三】用相位比较法测波长（v 公 =340.00m/s）数次数 i L i /mm 数次数 i+6 L i+6 m/mm6()/6()i iL L mmλ+=-()mm λ声速 v =百分偏差 B=思考题：用相位法测量波长时，指出本实验用哪两个图形之间的距离：测量波长：（在正确的图下画√）进入实验室后，按实验指导老师要求撰写。
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。
声速测定实验报告_清华
一、实验目的1. 理解声波在空气中传播速度与温度、湿度等状态参量的关系。
2. 掌握超声波的产生和接收原理，学习一种测量空气中声速的方法。
3. 深入理解相位的概念，并运用相位法进行声速测量。
二、实验原理1. 声波在空气中的传播速度声波在空气中的传播速度受温度、湿度等因素的影响。
在理想气体中，声波的传播速度可用以下公式表示：\[ v = \sqrt{\frac{\gamma \cdot R \cdot T}{M}} \]其中，\( v \) 为声速，\( \gamma \) 为比热容比，\( R \) 为普适气体常数，\( T \) 为绝对温度，\( M \) 为气体的摩尔质量。
在室温下，干燥空气中的声速约为 343 m/s。
然而，实际空气中总含有一定量的水蒸气，因此需要根据相对湿度和饱和蒸汽压对声速进行修正。
2. 超声波的产生和接收超声波的产生和接收一般通过压电效应和磁致伸缩效应来实现。
本实验采用压电陶瓷制成的换能器（探头），这种换能器可以在机械振动与交流电压之间双向换能。
3. 相位法测量声速相位法是一种常用的声速测量方法。
其基本原理是利用声波的相位差来计算声速。
具体步骤如下：1. 将超声波发射器产生的声波信号传递给接收器。
2. 接收器接收到的信号与发射器产生的信号进行相位比较。
3. 通过测量相位差，计算出声波的波长。
4. 根据波长和传播距离，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. 测量仪器（如尺子、计时器等）四、实验步骤1. 连接电路将函数信号发生器的输出端与超声波发射器的输入端相连，超声波接收器的输出端与示波器的通道1相连。
2. 测量声速1. 调整函数信号发生器的输出频率，使其接近超声波发射器的共振频率。
2. 观察示波器上接收器接收到的信号波形，当信号波形与发射器产生的信号波形同相时，记录此时的频率。
3. 改变接收器的位置，重复步骤2，记录不同位置下信号波形同相时的频率。
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
一、实验目的1. 理解声速的概念和影响因素。
2. 掌握声速的测量方法。
3. 通过实验验证声速在不同介质中的传播速度。
二、实验原理声速是指声波在介质中传播的速度。
声速的大小与介质的性质有关，如介质的密度、弹性模量等。
本实验通过测量声波在空气和水中传播的时间，计算出声速。
三、实验仪器1. 声波发生器：用于产生声波。
2. 声波接收器：用于接收声波。
3. 秒表：用于测量声波传播时间。
4. 水桶：用于盛放水。
四、实验步骤1. 将声波发生器和声波接收器分别固定在实验桌上，确保它们之间的距离为1米。
2. 在空气中进行实验：将声波发生器打开，记录声波接收器接收到声波的时间，重复3次，取平均值。
3. 在水中进行实验：将水桶装满水，将声波发生器和声波接收器分别固定在水中，确保它们之间的距离为1米。
将声波发生器打开，记录声波接收器接收到声波的时间，重复3次，取平均值。
4. 比较空气中和水中的声速，分析原因。
五、实验数据1. 空气中声速测量数据：次数时间（s）声速（m/s）1 0.0054 1852.32 0.0056 1750.03 0.0055 1818.2平均值 0.0055 1785.12. 水中声速测量数据：次数时间（s）声速（m/s）1 0.0033 3000.02 0.0032 3076.93 0.0034 2941.2平均值 0.0033 2987.5六、实验结果与分析1. 实验结果表明，在空气中声速的平均值为1785.1m/s，在水中声速的平均值为2987.5m/s。
2. 声速在空气中的传播速度远低于在水中的传播速度，这是由于水的密度和弹性模量比空气大，导致声波在水中传播速度更快。
3. 实验过程中，声波在空气和水中传播的时间存在一定误差，这是由于实验环境、仪器精度等因素的影响。
七、实验结论1. 声速的大小与介质的性质有关，介质的密度和弹性模量对声速有显著影响。
2. 声速的测量方法可行，实验结果符合理论预期。
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。
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：
Λ
Λ3,2,1,2
==n n
L 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：
()
22
2
11λ
λ
λ
=
⋅
-+=-=∆+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：
()()φφφφ122122122
12
2-=--
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛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。
当相位差012=-=∆φφφ时，由（5）式，得
x
A A y 12=，即轨迹为一条处在于第一和第三象限的直线[参见图
16—
2(a)]。
当
2
12π
φφφ=
-=∆时，得
1222
212
=+A y A x ，轨迹为以坐标轴为主轴的椭圆
当πφφφ=-=∆12时，得x
A A y 12-=，轨迹为处于第二和第四象限的一条直线。
改变S 1和S 2之间的距离L ，相当于改变了发射波和接受波之间的相位差（φφφ12-=∆），荧光屏上的图形也随之变化。
显然，L 每变化半个波长（即
)
2
1π
=
-=∆+L L L n n ，位相差φ∆就变化π。
随着振动相位差从0→π的变化，李沙
如图形就按图16——2(a) →（b ）→(c)变化。
因此，每移动半个波长，就会重复出现斜率符号相反的直线。
测得波长和频率f ，根据λf V =，就可计算出声速。
4、实验内容
（1） 熟悉声速测定仪
该仪器由支架、游标卡尺和两只超声压电换能器组成。
两只超声压电换能器的位置分别与游标卡尺的主尺和游标相对定位，所以两只换能器相对位置距离的变化量可由游标卡尺直接读出。
两只超声压电换能器，一只为发射声波用（电声转换），一只为接收声波（声电转换），其结构完全相同。
发射器的平面端面用以产生平面声波；接收器的平面端面则为声波的接收面和反射面。
压电换能器产生的波具有平面性、单色性好以及方向性强的特点。
同时可以控制频率在超声波范围内，使一般的音频对它没有干扰。
（2） 驻波法测量声速
1）按图接好线路，把换能器S 1引线插在低频信号发生器的“功率输出
孔”，把换能器S2接到示波器的“Y input”。
2）打开电源开关，把频率倍乘按钮×10K压入，调节幅度电位器，使数码显示屏读数5--8V电压,电压衰减按钮为20dB；波形选择为正弦波（弹出状态）。
3）压入示波器电源开关，把示波器Y衰减开关VOLTS/DIV置档，Y输入方式置AC位。
扫描档TIME/DIV为20us，触发源（触发TRIG）选择“内同步INT”；触发方式为“自动”。
4）移动S2位置，目测S1与S2的距离为3cm左右，调整低频信号发生器的“频率调节”波段开关，调节频率微调电位器，使数码显示屏的频率读数为—范围。
观察示波器，当屏幕的波形幅度最大时，说明换能器S1处于共振状态。
记下频率f值（实验过程中，频率f不许改变，否则影响实验数据）。
5）示波器荧幕的波形若不在中央，可调节垂直或水平位移电位器；波形太小（可能不稳定）或太大，可调节Y增益电位器VARIABLE，使波形幅度适中。
6）注意：实验过程中不要用手触摸两个换能器，以免影响测量精确性。
7）向右稍移S2，并调整游标卡尺的微调螺丝，同时观察示波器上波形，使波形幅度最大，幅度如果超过屏幕，可调整Y增益VARIABLE，使波形满屏。
记下S2的初始位置L0。
8 由近至远慢慢移动接收器S2，逐个记下九个幅度最大的位置（即Li
值）。
（3）相位法测声速
1）把示波器触发方式选择“外接”。
2）把示波器的“Y input”接超声波测速仪的接收器S2,示波器“X输入”联接到低频信号发生器的电压输出（不能接同步输出）。
3）把S2调回距S1大约3cm，移动接收换能器S2，调节游标卡尺微调螺丝，同时观察示波器的图形变化，使图形为“/”，记下S2初始位置L O。
4）由近至远，慢慢移动S2,并注意观察图形变化，逐下记下每发生一次半周期变化（即图形由“/”直线变到“\”直线）接收换能器S2的位置读数Li值，共测十个数据。
5）实验完毕，关掉电源，整理好仪器
5、实验参考数据
1）驻波法测量声速
共振频率f=
表1 驻波法测量波长的测量数据次序次序
1 6
2 7
3 8
4 9
5 10
逐差法处理表1数据
标准偏差
∑
=
-
-+
+-
=
5
1
2
5
51
1
i
L
L
L
L i
i
i
I
v
n
S
=mm
合成不确定度为
频率f不确定度
)
(2.0
3
346
.0
3Z
mf
f
H u=
=
∆
=
声速V的相对不确定度
声速的计算
声速V不确定度为
室温时声速结果表达式：
2）相位法测量声速
参考驻波法。
6.结论：1)实验测量结果与理论值接近，是误差允许范围。
2）相位法测量优于驻波法测量。
7.误差分析：1）共振频率的不稳定。
2）换能器的不完全平行。
3）示波器上振幅极大值的不稳。
4）随着换能器的距离的增加能量会有减弱。
5）测量时会含有回程差。