声速测量实验报告册
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。
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这个实验中，我们的目标是测量声速。
听起来简单吧？但当你深入了解，才会发现其中的奥秘。
声音是一种波动，依赖于介质。
空气、水，甚至固体中，声音传播的速度都不一样。
今天，就让我们一起走进这个实验的细节吧。
一、实验原理1.1 声音的传播声音在空气中传播时，是通过空气分子的振动传递的。
简单来说，当你说话，声带振动，产生的波动让周围的空气分子开始跳舞，结果就是声音传到了你朋友的耳朵里。
声速受温度、湿度和气压的影响。
温度越高，声速越快。
想象一下，夏天在海边，声音传得比在寒冷的冬天要快得多。
1.2 声速的测量我们使用了一个简单的方法来测量声速。
首先，准备好一个发声装置，比如一个喇叭。
然后，在远处放一个麦克风。
两者之间的距离是已知的。
当喇叭发声时，麦克风接收到声音并记录下时间。
这就是我们的测量方法，直接而有效。
二、实验步骤2.1 准备设备我们需要的设备包括一个喇叭、一个麦克风、一个计时器和一根尺子。
准备这些东西时，心里充满了期待。
我们把喇叭放在一个固定的位置，确保一切都在最佳状态。
然后，调整麦克风的位置，尽量减少环境噪音。
2.2 进行实验一切准备就绪，开始实验！我打开喇叭，发出清晰的声音。
听，那一瞬间，似乎时间都停止了。
我们都聚精会神地盯着计时器，心跳也随之加速。
声音在空气中迅速传播，麦克风记录下了到达的时间。
每次实验，我们都小心翼翼，尽量减少误差。
2.3 数据记录与处理实验结束后，数据收集到了。
根据公式，声速等于距离除以时间。
我们把记录的数据代入公式，经过几轮计算，最终得出了声速的近似值。
这个过程虽然繁琐，但每一步都让人心潮澎湃。
计算结果与理论值非常接近，这让我倍感欣喜。
三、实验结果与分析3.1 数据结果经过多次实验，我们得到了几组数据。
虽然有一些小的误差，但总体趋势很明显。
声速在空气中大约是340米每秒。
这一数字在心中回响，让我感到无比神奇。
声音在我们生活中随处可见，却从未认真思考过它的速度。
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。
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。
多普勒效应测声速实验报告(共7篇)
多普勒效应测声速实验报告(共7篇)【引言】多普勒效应是声波传播中较为重要的现象之一，广泛应用于医疗、气象、地质探测、防护等领域。
本实验通过制作测声速设备，利用多普勒效应来测量声速，并探讨了声速和温度、同济和介质类型的关系。
经过实验测量和数据处理，得出了一定的结论和启示。
【实验原理】在测量声速时，可以利用声波的多普勒效应来获得，即声波在静止的观测者听到的频率与声波源相对运动的速度有关，可表示为：f’ = f * (1 + v / V)其中f’为观测者听到的频率，f为声波源的频率，v为观测者和声波源之间的相对速度，V为声波在介质中的传播速度。
因此，通过测量声波在不同条件下的频率和相对速度，可以求出声速的大小。
【实验设备和方法】1. 实验设备（1）多功能信号源（2）示波器（3）麦克风（4）各种电缆及连接器（5）热水杯2. 实验方法（1）设置多功能信号源为振幅调制模式，调节频率为2kHz，输出一个正弦波信号。
（2）将麦克风稳定地放置在恒温水杯中，使水杯内的水温保持在40℃左右。
（3）将麦克风接到示波器上，将示波器设置为 X-Y 模式。
（4）调整多功能信号源的振幅和频率，使其输出符合要求。
（5）通过调节热水杯的温度，改变介质的密度和声速，记录各个状态下的频率、相对速度等数据。
（6）根据测量的数据计算声速，并探讨声速和温度、同济和介质类型的关系。
通过实验，我们得到了如下的实验数据：| 温度℃ | 频率f（Hz） | 相对速度v（m/s）||:--------:|:-----------:|:----------------:|| 30 | 1999.6 | 1.2 || 35 | 1999.8 | 1.4 || 40 | 2000.0 | 1.6 || 45 | 2000.2 | 1.8 || 50 | 2000.4 | 2.0 |根据公式f’ = f * (1 + v / V)和测量的数据可以计算出室温下的声速约为332.88 m/s，温度对声速的影响符合一定的规律：随温度升高，声速也会相应地升高。
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、学习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，会形成驻波。
当声源与接收器之间的距离满足一定条件时，会在两者之间形成稳定的驻波。
驻波相邻两波节或波腹之间的距离为半波长的整数倍。
通过测量相邻两个波节（或波腹）之间的距离，就可以计算出声波的波长。
声速等于波长乘以频率，已知声源的频率，就可以求出声速。
2、相位法利用示波器显示声源和接收器处声波的相位差。
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。
通过测量相位差的变化和移动的距离，就可以计算出声波的波长，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、驻波法测量声速连接好实验仪器，将声源和接收器固定在导轨上。
调节信号发生器的频率，使示波器上显示出稳定的正弦波。
缓慢移动接收器，观察示波器上波形的变化，找到相邻的波节或波腹位置，记录游标卡尺的读数。
重复测量多次，计算波长和声速。
2、相位法测量声速按照实验装置图连接好仪器，将信号发生器的输出信号同时接入示波器的 X 轴和 Y 轴。
调节信号发生器的频率，使示波器上显示出李萨如图形。
缓慢移动接收器，观察李萨如图形的变化，当图形从直线变为椭圆再变回直线时，记录接收器移动的距离。
重复测量多次，计算波长和声速。
五、实验数据及处理1、驻波法测量数据｜测量次数｜相邻波节（或波腹）位置（mm）｜距离差（mm）｜波长（mm）｜声速（m/s）｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 1 ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜｜ 2 ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜｜ 3 ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜｜ 4 ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜｜ 5 ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜计算波长和平均波长：波长计算公式：λ ＝ 2×距离差平均波长：λ_avg ＝（λ1 ＋λ2 ＋λ3 ＋λ4 ＋λ5）／ 5声速计算公式：v ＝λ_avg×f （f 为声源频率）2、相位法测量数据｜测量次数｜接收器移动距离（mm）｜波长（mm）｜声速（m/s）｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 1 ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜｜ 2 ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜｜ 3 ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜｜ 4 ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜｜ 5 ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜计算波长和平均波长：波长计算公式：λ ＝ 2×移动距离平均波长：λ_avg ＝（λ1 ＋λ2 ＋λ3 ＋λ4 ＋λ5）／ 5声速计算公式：v ＝λ_avg×f （f 为声源频率）3、误差分析测量仪器的精度误差，如游标卡尺的读数误差。
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。
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实验课程名称：_大学物理实验
第一部分：实验预习报告
[实验目的]
（1）进一步熟悉示波器和信号源的使用方法（2）掌握两种测声速的原理和方法； (3) 了解超声波的发射与接收原理；(4) 加深对纵波波动和驻波特性的理解。
[实验原理] 一、声速测量原理
１．超声波的发射与接收
在超声波的发射与接收中，利用了压电陶瓷的逆、正压电效应，发射的压电换能器是把 电压 信号转换成 声压信号 ；接收的压电换能器是把 声压信号 ，转换成 电压 信号。
２．测量声速的实验方法
在声速的测量中，声波的频率可由连接到发射压电换能器的信号发生器的显示屏直接读出，只要能测出声波的波长，就可由公式 v=f λ 求出声速。
波长可用下列两种方法测量： (1)共振干涉法
由于压电换能器发出的超声波近似于平面声波，当接收器端面垂直于波的传播方向时，从 声源发出的平面波经前方的平面反射后，入射波与发射波叠加 形成驻波，反射面处为媒质振动位移的波节。
“声压腹”指的是驻波 波节的位置 。
对于固定位置的发射器S1，沿声波传播方向移动接收器S2时（见实验仪器部分“声速测量实验装置示意图”），接收端面声压的变化和接收器位置的关系可从实验中测出，如下图
所示。
（2）相位比较法
接收器端面声压和位置的变化关系
当接收器处于一系列特定位置上
时，媒质中出现稳定的驻波共振现象，此时接收面上的声压达到极大值。
可以证明，接收面两相邻声压极大值之间的距离l ，即为半波长λ/2。
若保持频率f 不变，测量相邻两次接收信号达到极大值时接收面所移动的距离l ，可以得到：
λ= 2l
沿传播方向上的任意两点，如果其振动状态相同，即两点的位相差为2π的整数倍，这时两点间的距离S应等于波长λ的n (整数)倍，即S = nλ
为了测出波长，可通过李萨育图形判断相位差，将发射端（S1）电信号和接收端（S2）的电信号输入到示波器的CH1和CH2，选择X-Y工作方式即可。
当两信号同相或反相时，李萨育图形由椭圆变化成斜线。
[实验仪器]
信号发生器、双踪示波器、综合声
速测定仪、干湿温度计、气压表。
[实验内容与步骤]
一、共振法测声速
（1）将接收器S2稍移开一段距离，与发射器S1相距 6 厘米。
（2）按书中图1连接好电路。
（3）确定发射换能器的谐振频率：接收器S2信号经“CH２”输入，调节信号发生器的频率（在33kHz~39kHz之间调节），观察示波器“ＣＨ２”输入的信号幅度，当波形幅度达到
最大时，此时发射器就处于谐振状态，记录下谐振频率，此后不再改变信号源频率。
(4) 缓慢远移接收器S2，每当接收信号幅度最大时，记录接收器位置X i，连续记录16个数据
填入表1中。
二、相位比较法测声速
（1）做完共振法测声速之后，保持谐振频率不变，示波器水平工作方式选择“Ｘ－Ｙ”。
（2）调整两通道的灵敏度，使示波器上李萨育图形的大小合适。
每当李萨育图形从椭圆变
为斜线（包括正、负斜率），记录接收器位置X i，连续记录16个数据填入报告册的表2中。
[预习思考题]。