示波器的原理和使用、声速测量实验报告
声速的测量实验报告误差分析
声速的测量实验报告误差分析在物理学实验中，声速的测量是一个常见且重要的实验。
然而，在实际操作中，由于各种因素的影响，测量结果往往会存在一定的误差。
为了提高实验的准确性和可靠性，对误差进行深入分析是必不可少的。
一、实验原理与方法本次实验采用的是驻波法测量声速。
其原理是利用扬声器发出的平面声波在空气中传播，当遇到反射面时会形成反射波。
入射波与反射波相互叠加，在特定条件下会形成驻波。
通过测量驻波相邻波节或波腹之间的距离，结合声波的频率，就可以计算出声速。
实验中，我们使用了信号发生器产生一定频率的正弦电信号，驱动扬声器发出声波。
同时，利用示波器观察接收端的信号，通过移动接收端的位置，找到驻波的波节或波腹位置，并进行测量。
二、误差来源分析1、仪器误差（1）信号发生器的频率误差：信号发生器输出的正弦电信号频率可能存在一定的偏差，这会直接影响到声速的计算结果。
（2）示波器的测量误差：示波器在测量电压、时间等参数时，也会存在一定的误差，从而影响对驻波位置的判断和测量。
（3）测量工具的精度限制：例如尺子、游标卡尺等用于测量距离的工具，其本身的精度有限，可能导致测量结果的不准确。
2、环境误差（1）温度的影响：声速与温度密切相关，温度的变化会导致空气的密度和弹性模量发生改变，从而影响声速的大小。
在实验过程中，如果环境温度不稳定或者没有进行准确的温度测量和修正，就会引入误差。
（2）湿度的影响：空气的湿度也会对声速产生一定的影响。
较高的湿度会使空气的密度增加，从而导致声速变慢。
（3）气流和噪声的干扰：实验环境中的气流流动以及外界噪声可能会干扰声波的传播，导致测量结果的不稳定。
3、操作误差（1）扬声器和接收端的位置调整不准确：在实验中，扬声器和接收端的位置需要精确调整，以确保形成良好的驻波。
如果位置调整不当，可能会导致驻波的不明显或者测量结果的偏差。
（2）读数误差：在读取测量工具上的数值时，由于人的视觉误差或者读数方法不正确，可能会导致读数不准确。
实验二十九 声速测量
声速的测量实验报告【目的】：1. 学习空气中声速测量的原理和方法2. 学习一种非电量的电测量法3. 熟练掌握示波器的使用4. 理解掌握相位法和驻波法，并运用其测量声速【仪器】：声速测量仪：SV-DH-7A 声速测量仪示波器： YB43030D 型信号发生器：综合声速测量仪【实验原理】：１. 相位法在波的传播方向上的任何两点，如果其振动状态相同或者相位差为π2的整数倍，这两点间的距离应等于波长的整数倍，即λn l = （n 为一正整数） （１） ２. 驻波法当接收端面与和发射头间的距离恰好等于半波长的整数倍时，叠加后的波就形成驻波，此时相邻两波节（或波腹）间的距离等于半个波长。
【实验步骤】：１. 驻波法：a. 如图１所示，连接好实验装置，使和保持正确的位置。
b. 将信号发生器的输出频率调至f 附近，当在示波器上看到正弦波首次出现振幅较大处，固定2S ，再仔细微调信号发生器的输出频率，使荧光屏上的图形振幅达到最大，读出共振频率f 。
c. 将游标卡尺的读数置零，继续移动2S ，当荧光屏上再次出现最大振幅时，记下1L ，重复操作，记下读数到2L ，12L 共12个读数。
２. 相位法：a. 如图２,连接好实验装置，并使示波器处于工作状态。
b. 在共振条件下，使2S 靠近1S ，然后慢慢移开2S ，当示波器上图形由椭圆变为斜线时，微调2S ，使图形稳定，将游标卡尺读数置零。
c. 继续缓慢移开2S ，然后依次记下荧光屏出现斜线时游标卡尺的读数'1L ，'2L ，……，'12L 。
共12个读数。
【数据与数据处理】： 表１ 驻波法测声速实验数据 单位：mm f = 35.925 KHz次数１ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２ 读数2.70 7.60 13.07 18.20 23.68 29.32 34.80 39.96 45.32 50.33 56.00 61.34 将数据分为６组：１－７、２－８、３－９、４－１０、５－１１、６－１２并分别作差，于是，波长λ1-7 = 2( L 7 – L 1)/6 λ2-8 = 2( L 8– L 2)/6λ3-9= 2( L 9 – L 3)/6λ4-10= 2( L 10 – L 4)/6λ5-11= 2( L 11 – L 5)/6λ6-12= 2( L 12 – L 6)/6∴测量结果 表达式为： λ=(λ1-7 +λ2-8 + λ3-9 +λ4-10 +λ5-11 +λ6-12)/6 = 10.730(mm) ∴测量结果表达式为： V = f λ= 385.475(m/s)表２ 相位法测声速实验数据 单位：mm f = 39.003 KHz 次数 １２ ３ ４５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２0.18 9.91 20.50 29.47 39.21 49.11 60.73 69.91 79.79 88.91 97.67 106.89 读数处理方法同上，最终 结果表达式为：λ= 9.883 (mm)∴测量结果表达式为：V = f λ= 355.047(m/s)【分析与讨论】：1.测量波长的时候要记住消除空程差，以减少实验数据的误差。
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、学习使用驻波法和相位法测量声速。
3、掌握数据处理和误差分析的方法。
二、实验原理1、驻波法声波在介质中传播时，入射波和反射波相互叠加形成驻波。
在驻波中，相邻两个波腹（或波节）之间的距离为半波长。
通过测量相邻两个波腹（或波节）之间的距离，就可以计算出声波的波长，再结合声波的频率，即可求出声速。
2、相位法利用两个同频率、振动方向相同但存在相位差的声波，通过测量它们的相位差来计算声波的波长，从而求得声速。
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）连接好实验仪器，将信号发生器的输出信号接入声速测量仪的发射端，示波器的输入通道分别连接声速测量仪的接收端和信号发生器的同步输出端。
（2）调节信号发生器的频率，使示波器上显示出稳定的正弦波。
（3）缓慢移动声速测量仪的接收端，观察示波器上波形的变化，找到相邻的波腹（或波节），记录下接收端的位置。
（4）重复测量多次，求出相邻波腹（或波节）之间的平均距离，即为半波长。
2、相位法（1）按照驻波法的连接方式连接好实验仪器。
（2）调节信号发生器的频率，使示波器上显示出两个同频率、振动方向相同但存在相位差的正弦波。
（3）通过示波器上的李萨如图形，测量两个声波的相位差。
（4）根据相位差和声波的频率计算出声波的波长。
五、实验数据记录与处理1、驻波法｜测量次数｜相邻波腹（或波节）之间的距离（mm）｜｜｜｜｜ 1 ｜＿___ ｜｜ 2 ｜＿___ ｜｜ 3 ｜＿___ ｜｜ 4 ｜＿___ ｜｜ 5 ｜＿___ ｜平均值：＿___已知信号发生器的频率 f ＝＿___ Hz，根据波长λ ＝ 2×平均值，计算出声波的波长λ ＝＿___ 。
声速 v ＝λ×f ＝＿___ 。
2、相位法｜测量次数｜相位差（度）｜｜｜｜｜ 1 ｜＿___ ｜｜ 2 ｜＿___ ｜｜ 3 ｜＿___ ｜｜ 4 ｜＿___ ｜｜ 5 ｜＿___ ｜平均值：＿___已知信号发生器的频率 f ＝＿___ Hz，根据波长λ ＝ 360°／（平均值×2π）×λ，计算出声波的波长λ ＝＿___ 。
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
声速测量一、实验项目名称：声速测量二、实验目的1.学会测量超声波在空气中的传播速度的方法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三、实验原理声波的传播速度与声波频率和波长的关系为：可见，只要测出声波的频率和波长，即可求出声速。
可由声源的振动频率得到，因此，实验的关键就是如何测定声波波长。
根据超声波的特点，实验中可以采用几种不同的方法测出超声波的波长：1. 驻波法（共振干涉法）如右图所示，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。
由声波传播理论可知，从发射换能器发出一定频率的平面声波，经过空气传播，到达接收换能器。
如果接收面和发射面严格平行，即入射波在接收面上垂直反射，入射波与反射波相互干涉形成驻波。
此时，两换能器之间的距离恰好等于其声波半波长的整数倍。
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.相位比较法实验接线如下图所示。
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。
物理实验报告-声速的测量
声速的测量1、实验器材示波器、信号发生器和声速仪2、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。
声波的波长用驻波法（共振干涉法）和行波法（相位比较法）测量。
（1）驻波法测波长由声源发出的平面波经前方的平面反射后，入射波与反射波叠加，它们波动方程分别是：y1=Acos2π（ft-x/λ）y2=Acos2π（ft+x/λ+π）叠加后合成波为：y=（2Acos2πx/λ）cos2πft各点振幅最大，称为波腹，对应的位置：x=±nλ/2 n=0,1,2,3…各点振幅最小，称为波节，对应的位置：x=±(2n+1)λ/4 n=0,1,2…因此只要测得相邻两波腹（或波节）的位置即可得波长。
（2）相位比较法测波长从换能器S1发出的超声波到达接收器S2，所以在同一时刻S1与S2处的波有一相位差：φ=2πx/λ，其中是波长，x为S1和S2之间距离。
因为x改变一个波长时，相位差就改变2。
利用李萨如图形就可以测得超声波的波长。
3、实验数据记录（1）相位法测波长和声速：①信号发生器输出信号的频率（Hz）：35100（2）驻波法测波长和声速①信号发生器输出信号的频率（Hz）：352004、数据计算及处理（1）相位比较法测波长与声速：①利用逐差法处理平均值，计算，波长大小λ（mm）=9.64②利用声速计算公式v=λf，计算出声速v（m/s）=338.4 （2）驻波比较法测波长与声速：①利用逐差法处理平均值，计算，波长大小λ（mm）=9.62②利用声速计算公式v=λf，计算出声速v（m/s）=338.625、分析、讨论、体会及思考问题（1）为什么要在谐振频率条件下进行声速测量？如何判断测量系统处于谐振状态：谐振时超声波的发射和接收频率均达到最高；保持其它条件不变，仅仅改变信号发生器的输出频率，观察接收到的超声波信号幅度，出现极大值时对应的频率就是谐振频率。
声速的测量的实验报告
声速的测量的实验报告 一、实验目的 测量声音在空气中的传播速度。 二、实验原理 声音在介质中传播时，其速度与介质的性质和状态有关。在空气中，声速可以通过测量声音传播的距离和时间来确定。本实验采用驻波法和相位比较法来测量声速。
驻波法的原理是：当声源发出的平面波在一端被反射时，会形成驻波。在驻波中，相邻的波腹和波节之间的距离为半个波长。通过测量驻波的波长和频率，就可以计算出声速。
相位比较法的原理是：比较发射波和接收波的相位差，根据相位差与波长的关系，计算出声速。
三、实验仪器 1、 声速测量仪：包括声源、接收器、示波器等。 2、 游标卡尺：用于测量距离。 四、实验步骤 （一）驻波法 1、 连接好实验仪器，调整声源和接收器的位置，使其在同一直线上。
2、 打开声源，调节频率，在示波器上观察到稳定的驻波图像。 3、 移动接收器，找到相邻的波腹或波节，用游标卡尺测量其距离，重复多次，求出平均值，即为半波长。
4、 根据声源的频率，计算出声速。 （二）相位比较法 1、 同样连接好实验仪器，将声源和接收器的信号接入示波器的两个通道。
2、 调节声源频率，使两个通道的波形稳定。 3、 观察两个波形的相位差，通过旋转示波器上的相位旋钮，使相位差为零。
4、 记录此时的频率和波长，计算出声速。 五、实验数据及处理 （一）驻波法 ｜测量次数|相邻波腹（或波节）距离（mm）｜半波长（mm）｜频率（Hz）｜声速（m/s）｜
｜｜｜｜｜｜ ｜1|＿____|＿____|＿____|＿____| ｜2|＿____|＿____|＿____|＿____| ｜3|＿____|＿____|＿____|＿____| ｜4|＿____|＿____|＿____|＿____| ｜5|＿____|＿____|＿____|＿____| 平均值：声速 ＝ ＿_____ m/s （二）相位比较法 ｜测量次数|波长（mm）｜频率（Hz）｜声速（m/s）｜ ｜｜｜｜｜ ｜1|＿____|＿____|＿____| ｜2|＿____|＿____|＿____| ｜3|＿____|＿____|＿____| ｜4|＿____|＿____|＿____| ｜5|＿____|＿____|＿____| 平均值：声速 ＝ ＿_____ m/s 六、误差分析 1、 实验仪器的精度有限，如游标卡尺的读数误差、示波器的测量误差等。
示波器的原理和使用实验报告
示波器的原理和使用实验报告示波器是一种广泛应用于电子、通讯、医疗等领域的电子测量仪器，它可以显示电压信号的波形，并通过波形来分析电路的性能和工作状态。
本实验旨在通过对示波器的原理和使用进行深入了解，以便更好地应用示波器进行电路测试和分析。
一、示波器的原理。
1.示波器的基本原理。
示波器的基本原理是利用电子束在示波管内的偏转来显示电压信号的波形。
当电压信号作用于示波器的输入端口时，示波器将信号转换为电子束的偏转，从而在示波管屏幕上显示出对应的波形。
通过调节示波器的各种参数，可以更清晰地显示出波形的细节，如频率、幅值、相位等。
2.示波器的工作原理。
示波器的工作原理主要包括信号输入、垂直放大、水平放大、触发、显示等过程。
当电压信号进入示波器后，首先经过垂直放大电路放大信号幅值，然后经过水平放大电路控制波形在屏幕上的水平长度，触发电路用于控制波形的稳定显示，最终在示波管屏幕上显示出完整的波形。
二、示波器的使用。
1.示波器的基本操作。
示波器的基本操作包括设置触发模式、调节垂直灵敏度、选择耦合方式、调节水平扫描等。
在使用示波器时，首先需要根据被测信号的特点选择合适的触发模式，然后调节垂直灵敏度和耦合方式以确保波形的清晰显示，最后调节水平扫描以获得合适的时间分辨率。
2.示波器的高级功能。
除了基本操作外，示波器还具有许多高级功能，如自动测量、存储回放、频谱分析等。
这些功能可以帮助用户更方便地对信号进行分析和测量，提高工作效率和测试精度。
三、实验报告。
在本次实验中，我们通过对示波器的原理和使用进行学习和实践，掌握了示波器的基本工作原理和操作方法。
通过实际操作，我们成功地显示了不同频率、幅值的正弦波和方波信号，并对波形进行了详细的分析和测量。
同时，我们还利用示波器进行了频率测量、相位测量等实验，取得了良好的实验结果。
综上所述，示波器作为一种重要的电子测量仪器，在电子技术和通讯领域有着广泛的应用。
通过深入了解示波器的原理和使用，我们可以更好地应用示波器进行电路测试和分析，为工程实践提供有力支持。
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. . . 资 料. .
示波器的原理和使用、声速测量
一 实验目的
(1) 了解示波器的基本结构及其工作原理，学习并掌握示波器的基本使用方法;
(2) 学习电信号有关参数的基本概念及其测量;
(3) 了解声波在空气中传播速度和气体状态参量的关系;
(4) 了解超声波产生和接收的原理，学习用相位法测量空气中的声速.
二 实验原理
(1) 示波器的工作原理（阴极射线示波管）：
由电子枪发出电子，电子经由竖直偏转板组成的偏转系统后，运动方向发生偏转，最终
打在涂有荧光粉的荧光屏上，形成光斑。在竖直偏转板上加上一定的电压信号后，再在水平
偏转板上加一扫描电压，使光斑沿水平方向拉开，即可在荧光屏上显示竖直偏转板所加的电
压波形，此时X和Y方向上电压的周期应相等。
(2) 利萨如图形
如果在示波器的X和Y输入端同时输入频率相同或成简单整数比的两个正弦波信号，
则屏幕上的光斑将呈现特殊形状的轨迹，这种轨迹图称为利萨如图形。频率比不同时将形成
不同的利萨如图形。若已知其中一个信号的频率，数出图上的切点数nx和ny，便可算出另
一待测信号的频率。
(3) 空气中的声速
在温度为t℃、相对湿度为r的空气中，声速为
prpTtvs31.0115.331
0
(m/s)
(4) 相位法测量声速
声波的传播速度与声波频率的关系为
v=fλ
只要测出声波的频率f及波长λ，便可求出声速v。其中声波频率f可通过测量声源的振动
频率直接得到，波长λ可以利用相位法来测量。波是震动状态的传播，也可以说是相位的传
播。沿传播方向上的任何两点，如果其振动状态相同（同向）或者说其相位差为2π的整数
倍，这是两点间的距离应等于波长λ的整数倍，即
l=nλ (n为正整数)
利用此关系式可精确地测量波长。
三 实验仪器
(1) TBS1102B-EDU 数字示波器、AFG1062型函数信号发生器和自制多波形信号发生器
(2) 声波发生器、超声波接收器和数显游标卡尺
四 实验步骤
(1) 波形观测
分别用自制多波形信号发生器输出正弦波、三角波、方波和尖峰波，用示波器显示输出
信号，读出峰峰值、周期和频率，并计算出有效值。
(2) 观察利萨如图形
将函数信号发生器的A、B两路正弦信号输入到示波器两个输入端调出fx：fy=1：1，并
分别调两稳定波形后合成利萨如图。调整其中一个波的相位，使两波的相位差分别为0，π
/4，π/2，3π/4，π，观察并记录示波器上的图形。
调整频率，使fx：fy=2：1，并重复上述过程。
v .. . ..
. . . 资 料. .
(3) 声速测量
① 记录室温t1和相对湿度r1。
② 将函数信号发生器的输出端A路与声波发射器的输入端及示波器的CH1相连，将超
声波接收器的输出端与示波器的CH2相连。函数信号发生器置于正弦波输出，输出幅度10V
左右。接线时注意红色为信号线，黑色为地线。
③ 用示波器观察加在声波发生器上的电信号，先将信号发生器的频率调节到40kHz，
然后细调频率，使接收器输出信号最大，并记录下此频率，即为超声波频率。
④ 用相位法测波长。将示波器设置为X-Y工作方式，利用利萨如图找出同相位点来求
波长。每遇一个同相点，测一次接收器的位置x，连续测20个数据x1,x2,…,x20,则可得出波
长进而得到声速的实验值。
⑤ 再次记录室温t2和相对湿度r2，然后查出平均室温对应的饱和蒸汽压，计算声速的
理论值。
(4) 研究方波与三角波、尖脉冲之间的关系
① 从电容器的充放电波形到三角波
按照右图连接电路，当电源E通过电阻R对电容C充电时，
电容C上的电压变化，当t=0时，uc=0；当t=∞时，uc=E。用
函数信号发生器输出方波u(峰峰值约5V，f=1kHz)，加在由RC
组成的电路上。R=10kΩ，C≈0.01μF。用示波器同时观察u及
uc的波形。然后缓慢提高方波u的频率，观看uc的波形变化及幅
度变化情况，记录变化规律及前后的频率、电阻及电容等参数。
固定u的频率，将R数值由小变大，作同样的观测。
② 尖脉冲产生原理研究
将方波加在右图的电路上。若u是方波，则uR为脉冲波，用
示波器同时观察u与uR的波形。实验中取C≈0.01μF，R=200
Ω，方波信号频率f=1kHz。实验中改变f或R,观察波形变化。
(5) 相位变化的观测
观测右图中R改变时，u0与ui之间的相位变化。uc与uR两者
在相位上相差90°。R实际上并不能到∞，它又有少许电感，因
此相位差变化围始终比0~π略小。
实验中，ui正弦信号频率取f=5kHz，取C≈0.01μF，R用电
阻箱。先在kΩ量级改变R，定性观测u0与ui之间的相位差φ的
变化，然后记录R=0，∞Ω时的φ值及φ=90°时的R值，将测
量结果与理论计算值比较。C的实际值标在仪器上。
五 数据处理
(1) 波形观测
峰峰值Upp (V) 周期T (us) 频率f (kHz) 有效值Ueff (V)
正弦波 2.72 786.0 1.272 0.962
三角波 4.00 784.0 1.276 1.15
方波 12.0 781.0 1.280 6.00
尖峰波 12.2 777.0 1.287
(2)
(3) 声速测量
共振频率：40.390kHz 室温：t1=28.0℃ t2=28.0℃
v .. . ..
. . . 资 料. .
湿度：r1=45.0％ r2=45.9％
接收器位置 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10
读数(mm)
2.47 11.70 20.67 29.50 38.23 46.95 55.57 64.21 72.98 81.68
x11 x12 x13 x14 x15 x16 x17 x18 x19 x20
89.82 98.62 107.35 116.18 124.81 132.92 140.47 149.51 157.99 166.82
用逐差法计算：
x11-x1=87.35mm x16-x6=85.97mm
x12-x2=86.92mm x17-x7=84.90mm
x13-x3=86.68mm x18-x8=85.50mm
x14-x4=86.68mm x19-x9=85.01mm
x15-x5=86.58mm x20-x10=85.14mm
∴λ
=(87.35+86.92+86.68+86.68+86.58+85.97+84.90+85.50+85.01+85.14)/100=8.607m
m
S10λ=0.8855mm
Δ10λ===0.6343mm
得Δλ=0.06343mm
λ=(8.61±0.06)mm
故v=fλ=347.6367m/s
Δv=v=347.6367×
=2.5634m/s
v=(347.6±2.6)m/s
用最小二乘法：
v .. . ..
. . . 资 料. .
y = 8.6106x -4.9892
R² = 0.9999
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
05101520
拟合直线
则a=-4.9892mm
λ=b=8.6106mm
r=0.9999
∴Sλ=λ=0.02870mm
Δλ=tp Sλ=0.05999mm
∴λ=(8.61±0.06)mm
故v=fλ=347.6367m/s
Δv=v=347.6367×
=2.5634m/s
v=(347.6±2.6)m/s
声速理论值：
=28.0℃ =45.45％
∴Ps=0.0378×105Pa
prpTtvs31.0115.331
0
v .. . ..
. . . 资 料. .
∴
=
=348.9900m/s
六 思考题
1 示波器的原理和使用
(1) 可能原因：
水平或者垂直位置旋钮调整过度使得光点超出屏幕围 调整水平和垂直方向的旋钮到中
间位置附近；
光点亮度太暗 调节亮度旋钮
示波器损坏 更换示波器
(2) 调节触发电平旋钮可使波形稳定下来
(3) fy＞fx会看到一条竖线水平移
fy＜fx会看到示波器上Y信号图形被左右拉伸得很长
动
(4) 一条条的竖线，即出现饱和失真图形，出现削顶的情况，波形顶部不见。
(5) 频率差越大，图形变化越快
2 声速测量
(1) 优点：充分利用了测量数据,具有对数据取平均的效果。
其他方法：最小二乘法
(2)∵对每一个x，Δb=Δ仪，而10λi=x10+i-xi
∴对于每一个10λi，Δ==Δ仪
∴对于10λ，Δb=Δ
仪