声速的测定实验报告
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。
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。
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！。
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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：
3,2,1,2==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：
()22211λ
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： ()()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。
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212πφφφ=-=∆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)
21π
=-=∆+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S 2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0.5v 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S 2位置，目测S 1与S 2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34.000—36.000KHz 范围。
观察示波器，当屏幕的波形幅度最大时，说明换能器S 1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S 2，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S 2的初始位置L 0。
8 由近至远慢慢移动接收器S 2，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S 2,示波器“X 输入”联接到低频。