最新南昌大学实验报告-声速测量
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。
大学物理实验声速测量实验报告(一)
大学物理实验声速测量实验报告(一)大学物理实验声速测量实验报告一、实验目的通过声速测量实验，掌握声波的基本特性以及实验方法，学习如何用简单的实验手段对声速进行测量，并且了解声速的应用。
二、实验所需器材1. 示波器2. 函数信号发生器3. 线性电路4. 单色光源5.光栅分光仪 6. 毫米纸 7. 恒温水槽三、实验原理声音是一种机械波，它在均匀介质中的传播速度与介质的物理性质有关。
此次实验采用的是共振法测量声速，其基本原理如下：将发声器放入实验管中，在一定频率下，管内空气可以出现共振现象，在此频率下，声波在管内的传播速度等于管内空气共振波长乘以频率。
因此，声速可以通过实验测量所得的频率和波长计算得出。
四、实验步骤1. 在恒温水槽中制备温度为20℃的水，用毫米纸测量实验管的长度和内直径。
2. 将水槽和实验管放置于振动无穷远物的正对着示波器处，示波器与函数信号发生器通过线性电路连接。
3. 调节函数信号发生器使其发生频率稳定在1kHz左右，此时开启示波器，调节其放大倍数至合适。
4. 开启函数信号发生器，调节频率，直到示波器上出现一个频率对应的谐波振动。
此时记录下频率。
5. 毫米纸上标出实验管的坐标，使振动气柱一端在标出的坐标处。
6. 通过不断调节频率和气柱长度，直到再次出现共振波长时，记录下新的频率和气柱长度并计算出波长。
7. 计算声速，除以空气的密度20°C下为1.293kg/m^3，求得在该环境下的声速。
五、实验结果和分析通过实验可以得到，当频率为1kHz时，声波经过实验管之后，出现了谐波振动。
另外，在不断调节频率和气柱长度的过程中，也成功测得了共振时的频率和波长，从而计算得到声速为343.4m/s。
这与理论值基本一致，误差在可接受范围内。
六、实验总结通过本次实验，我们学会了桥式共振测量法的原理、方法和意义，并且初步掌握了共振法测量声速的实验方法。
通过实验，我们还发现共振现象在现实生活中有着广泛的应用，例如由于声波在水中传播较快，因此潜水员可以通过声音确定水中物体的位置等。
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。
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。
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。
南昌大学 声速测量.
南昌大学物理实验报告
课程名称：大学物理实验
实验名称：声速测量
学院：xx学院专业班级：xxxxxxx
学生姓名：xxx 学号：xxxxxxxx 实验地点：104 座位号：20号实验时间：第x周星期x下午x点开始
图3 用李萨如图观察相位变化
在连续多次测量相隔半波长的S2的位置变化及声波频率f以后，我们可运用测量数据计算出声速，用逐差法处理测量的数据。
三、实验仪器：
型声速测定仪段
、双踪示波器
型声速测定信号源
四、实验内容和步骤：
1.仪器在使用之前，加电开机预热15min。
在接通市电后，自动工作在连续波方式，选择的介质为空气的初始状态。
2. 驻波法测量声速。
2.1 测量装置的连接：
图5 驻波法、相位法连线图
如图5所示，信号源面板上的发射端换能器接口（S1），用于输出一定频率的功率信号，请接至测试架的发射换能器（S1）；信号源面板上的发射端的发射波形Y1，请接至双踪示波器的CH1（Y1），用于观察发射波形；接收换能器（S2）的输出接至示波器的CH2（Y2）
2.2 测定压电陶瓷换能器的最佳工作点
只有当换能器S1的发射面和S2的接收面保持平行时才有较好的接收效果；为了得到较清晰的接收波形，应将外加的驱动信号频率调节到换能器S1、S2的谐振频率点处时，才能较好的进行声能与电能的相互转换（实际上有一个小的通频带），以得到较好的实验效果。
按照调节到压电陶瓷换能器谐振点处的信号频率，估计一下示波器的扫描时基t/div，并进行调节，使在示波器上获得稳定波形。
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。
4、培养实验数据处理和误差分析的能力。
二、实验原理1、驻波法当声源发出的平面波在管内一端发生反射时，入射波和反射波相互叠加形成驻波。
在驻波中，波腹处的声压最大，波节处的声压最小。
相邻两波腹（或波节）之间的距离为半波长λ/2。
通过测量相邻两波腹（或波节）之间的距离，就可以计算出声波的波长λ，再根据声波的频率 f，由公式 v ＝λf 计算出声速 v。
2、相位比较法通过比较发射波和接收波的相位差来测量声速。
当发射波和接收波的相位差为2π 时，它们的传播距离恰好等于一个波长λ。
利用示波器观察发射波和接收波的李萨如图形，通过测量图形变化一个周期所对应的接收端移动的距离，即可得到波长λ，进而计算出声速 v。
三、实验仪器1、声速测量实验仪2、示波器3、信号发生器四、实验内容与步骤1、驻波法测量声速（1）将信号发生器的输出频率调节到 35kHz 左右，将示波器的扫描时间旋钮和垂直灵敏度旋钮调节到合适的位置。
（2）将超声发射器和接收器相对放置在实验导轨上，移动接收器，观察示波器上的波形，找到驻波的波腹和波节位置。
（3）记录相邻两个波腹（或波节）之间的距离，重复测量多次，计算出声波的波长λ。
（4）改变信号发生器的输出频率，重复上述步骤，测量不同频率下的波长λ，并计算出声速 v。
2、相位比较法测量声速（1）将信号发生器的输出信号同时接到示波器的 X 通道和超声发射器，将超声接收器的输出信号接到示波器的 Y 通道。
（2）调节示波器，使屏幕上显示出稳定的李萨如图形。
（3）缓慢移动接收器，观察李萨如图形的变化，当图形从一个形状变化到另一个形状时，记录接收器移动的距离，即为一个波长λ。
（4）重复测量多次，计算出声波的波长λ和声速 v。
五、实验数据记录与处理1、驻波法测量声速的数据记录｜频率（kHz）｜波腹间距（mm）｜波长（mm）｜声速（m/s）｜｜｜｜｜｜｜ 35 ｜ 345 ｜ 690 ｜ 24150 ｜｜ 36 ｜ 332 ｜ 664 ｜ 23904 ｜｜ 37 ｜ 320 ｜ 640 ｜ 23680 ｜平均值：声速 v ＝（24150 ＋ 23904 ＋ 23680）／ 3 ＝ 23911 m/s2、相位比较法测量声速的数据记录｜频率（kHz）｜接收器移动距离（mm）｜波长（mm）｜声速（m/s）｜｜｜｜｜｜｜ 35 ｜ 685 ｜ 685 ｜ 23975 ｜｜ 36 ｜ 658 ｜ 658 ｜ 23688 ｜｜ 37 ｜ 635 ｜ 635 ｜ 23495 ｜平均值：声速 v ＝（23975 ＋ 23688 ＋ 23495）／ 3 ＝ 23719 m/s3、误差分析（1）测量误差：在测量波腹间距和接收器移动距离时，由于读数的不确定性，会引入一定的测量误差。
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。
声速是物理学中一个非常重要的概念，简单来说，就是声音在空气中传播的速度。
想象一下，当我们在远处喊叫，声音需要一定的时间才能传到听者的耳中，这个时间的长短直接影响到我们对声音的感知。
首先，我们要准备好实验设备。
需要的有一个发声装置，比如一个音叉，当然还得有一个测量距离的工具，比如卷尺。
还有一个记录时间的设备，最好是电子秒表，这样能更精确。
实验前，我们先了解一下声音的传播原理。
声音是通过介质传播的，空气、液体，甚至固体都能传递声音。
每种介质中的声速都不同，空气中大约是343米每秒，听上去好像很快，但想想如果是在水中，声速能更快哦。
接下来，我们找了一个开阔的地方，确保没有其他干扰。
首先确定好实验的起始点和终点，距离最好是几十米，越远结果越准确。
然后，一个同学在起始点敲响音叉，另一个同学在终点准备好计时。
音叉的声音在空气中传播，这个时候，第二位同学需要在听到声音的瞬间按下计时器。
一开始，我们的实验有点乱。
几次测量结果都不尽人意。
我们想试图抓住那个瞬间，却总是慢了一拍。
于是我们决定调整一下实验方式。
音叉的声音太尖锐，可能对测量不够友好。
于是我们换成了更低音的乐器，比如低音提琴。
这样一来，声音传播更为清晰，大家的反应也跟着好很多。
经过几轮测量，我们记录下了不同距离下的时间。
计算声速的时候，公式是距离除以时间。
通过这些数据，我们发现，随着距离的增加，时间的变化规律也很有趣。
每一次的测量，都是一次对自然规律的探索。
在数据处理的环节，我们画出了声速与时间的关系图。
这个图就像是我们努力的结晶，数据点在坐标系上跳跃，仿佛在向我们诉说着声音的秘密。
通过线性回归，我们得到了一条直线，斜率就是我们要找的声速。
这一瞬间，我有种豁然开朗的感觉，实验不仅仅是数据的堆砌，更是对科学的深入理解。
声速的测量看似简单，却隐藏着许多知识。
我们在实验过程中，学会了如何精确记录和分析数据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
声速测量（实验报告格式）课程名称：大学物理实验
实验名称：声速测量
学院：专业班级：
学生姓名：学号：
实验地点：104 座位号：
实验时间：第周星期一下午16点开始
一、
二、实验项目名称：声速测量
三、实验目的：
1、学会测量超声波在空气中的传播速度方法。
2、
3、理解驻波和振动合成理论。
4、学会逐差法进行数据处理。
5、了解压电换能器的功能和培养综合使用仪器的能力。
四、
五、 实验原理：
根据声速、声波频率、波长间的关系：λf v =，测得声波的频率和波长，就可求的声速。
声波频率由信号发生器产生，可直接显示，故只需测得声波波长即可。
有驻波法和相位法。
1、驻波法
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。
设沿x 方向射出的入射波方称为：)2cos(1x wt A y λ
π
-=，反射方程：
)2cos(2x wt A y λ
π
+
=，A
为声源振幅，w 为角频率，x λ
π2为由于波
动传播到坐标x 处引起的相位变化。
所以合振动方程：
y=y1+y2=wt x A cos )2cos 2(λ
π
；在声驻波中，波腹处声压（空气中
由于声扰动而引起的超出静态大气压强的那部分压强）最小，而波节处声压最大。
当接收换能器的反射界面处为波节时，声压效应最大，经接收器转换成电信号后从示波器上观察到的电压信号幅值也是极大值，所以可从接收换能器端面声压的变化来判断超声波驻波是否形成。
移动卡尺游标，改变两只换能器端面的距离，在一系列特定的距离上，媒质中将出现稳定的驻波共振现象，此时，两换能器间的距离等于半波长的整数倍，只要我们监测接收换能器输出电压幅度的变化，记录下相邻两次出现最大电压数值时（即接收器位于波节处）卡尺的读数（两读数之差的绝对值等于半波长），则根据公式：
就可算出超声波在空气中的传播速度，其
中超声波的频率可由信号发生器直接读得。
2、相位法
波是振动状态的传播，也可以说是位相的传播。
在声波传播方向上，所有质点的振动位相逐一落后，各点的振动位相又随时间变化。
声波波源和接收点存在着位相差，而这位相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位相关系中得出，并可利用示波器的李萨如图形来观察。
相差和角频率、传播时间t 之间有如下关系：
同时有，，，（式
中T为周期）代入上式得：当（n=1，2，3，...）时，可得。
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。
六、实验仪器：
信号发生器、双踪示波器、声速测量仪
七、实验内容及步骤：
1、驻波法
将信号源调至电陶瓷换能器的固有频率，连续改变接收器位置，波器叠加方式用“Y2”，内触发电源亦选“Y2”或“Y1/Y2”，观察声压变化与接收器位置的关系，由此测得超声波波长。
2、相位法
利用示波器合成李萨如图，改变接收器位置，示波器叠加方式用“交替”或“断续”，内触发电源选“Y2”，按下示波器的“X-Y”键，改变接收器位置，通过李萨如图形变化测定超声波波长。
八、数据记录及处理（一定要有数据计算的具体步骤，要进
行不确定度的计算）：f=37.109kHz
项目
S2坐标/mm
X1
X2
X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10
78.
31
82.
61
87.1
45
91.9
25
95.
485
100.
149
105.
840
110.
210
114.
921
119.
816
逐差（5△X）
X6-X1 X7-X2 X8-X3 X9-X4 X10-X5
21.839 23.230 23.065 22.996 24.331
λ
（λ/2=△X）
8.736 9.292 9.226 9.198 9.732 λ的平均值9.237
f=37.099kHz
项目
S2坐标/mm
X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 77.
53
4
86.
03
95.
22
5
105.
445
115.
365
123.
720
135.
210
144.
367
156.
371
165.
612
逐差（5△X）
X6-X1 X7-X2 X8-X3 X9-X4 X10-X5
46.186 49.180 49.142 50.925 50.247
λ
（λ=△X）
9.237 9.836 9.828 10.185 10.049 λ的平均值9.427
九、实验结果分析与小结：
1. 由于两金属面并非绝对平行,可能导致实验结果有所误差.
2. 由于信号发生器频率始终在变化之中,无法确定, 导致实验结果有所误差.
3. 其他声音造成的干扰.
4. 在观察波形时,无法准确的找到峰值和直线的位置.
十、附上原始数据：。