物理试验中测定声速得方法有哪些？？？
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发布时间：2023-10-14 09:12
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热心网友
时间：2024-12-15 05:58
方法1：测量声音的速度还有一种利用回音来测量的方法：所谓回声，就是声音在传播的过程中碰到高大的障碍物被反*回来，那么我们就可以根据这样的原理，站在离高墙较远的地方(事先测出你到高墙的距离）大声地喊一下，在你喊的同时按下秒表，当你听到自己的回声再按一下秒表，这样一来，你的喊声从你那儿到高墙打了一个来回，你只要把上面说的你跟高墙的距离除以测得的时间的一半，这声音的速度也就出来了（这里要注意的是因为人能分辨出自己的回声的时间间隔要超过0.1秒，声音有传播速度是340米每秒，所以你与墙的距离，至少不得少于17米才行,而且中间还不能有障碍物）。
二、现代大学实验室中测量方法
测量声速最简单、最有效的方法之一是利用声速v 、振动频率f和波长λ之间的基本关系，即实验时用结构相同的一对（发射器和接收器）超声压电陶瓷换能器，来作声压与电压之间的转换。利用示波器观察超声波的振幅和相位，用振幅法和相位法测定波长，由示波器直接读出频率f。
方法1：:共振干涉法
由发射器发出的声波近似于平面波。经接收器反射后，波将在压电陶瓷换能器的两端面间来回反射并且叠加。当两个换能器之间的距离等于半波长的整数倍时发生共振，产生共振驻波现象，波幅达到极大。由纵波的性质可以证明，振动位移处于波节时，则声压是处于波腹。接收器端面近似为一波节，接收到的声压最大，经接收器转换成的电
信号也最强。声压变化和接收器位置的关系可从实验中测出，当接收器端面移动到某个共振位置时，示波器上会出现最强的电信号，如果继续移动接收器，将再次出现最强的电信号，两次共振位置之间的距离即为1/2λ 。 方法2：相位比较法
波是振动状态的传播，也可以说是相位的传播。沿传播方向上的任何两点，其振动状态相同，或者说其相位差为2π的整数倍时两点间的距离应等于波长λ的整数倍，利用这个公式可测量波长。由于发射器发出的是近似于平面波的超声波，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的信号同相。移过的这段距离必然等于超声波的波长λ 。为了判断相位差并且测定波长，可以利用双踪示波器直接比较发射的信号和接收的信号，同时沿传播方向移动接收器寻找同相点。也可以利用利萨如图形寻找同相时椭圆退化为斜直线的点。 方法3：时差法
即用比传统方法更精确的仪器测出声波传播一定距离所用的时间，然后根据公式V=L/t即可测出声速。
热心网友
时间：2024-12-15 05:59
学习粗略测定声音速度的方法，了解空气中声速的大小。
【仪器和器材】
梆子，秒表或手表，卷尺。
【实验方法】
在高墙前或山谷中唱歌或叫喊时，往往可以听到回声，而且在早晨时回声最清晰响亮，因此本实验最好在早晨进行。首先选择好合适的实验场所，例如一堵高墙，高墙的前面平坦空旷。实验者站在离高墙的距离为R处，按照均匀的时间间隔T敲打梆子。当听到反射回来的第一次梆子声与打出来的第二次梆子声完全重叠时，则表示每次梆子发出的声音传到高墙并被高墙反射回来到达实验者处的时间刚好等于敲梆子的时间间隔T。因此声音传播的速度v为v=2R/T
1．站在离高墙100米或更远的距离，以一定的时间间隔敲打梆子。
2．注意控制敲梆子的节拍，使从高墙处反射回来的梆子声与敲出来的声音相重叠。
3．站在旁边的学生由一人报出敲击的次数，其他学生同时用秒表或手表计时。测出敲击20次至50次的时间间隔t，并由所得的结果计算出敲梆子的时间间隔T(秒）。
4．用卷尺测出敲击地点到高墙的距离R（米）。
5．将所得的数据代入公式v=2R/T求出声速v米。同时要记下测量时空气的温度，因为空气中声音传播的速度与温度有关。
【注意事项】
1．实验者离墙的距离以能清晰地听到回声为宜。
2．若每隔一次听到敲击声与回声重合，则声速公式v=2R/T。实验内容
1、连接测量系统。函数信号发生器的输出与发射换能器和示波器的X（Y2）输入并联连接，接收换能器的输出与示波器的Y1输入连接。
2、练习使用函数信号发生器和示波器。
（1）用示波器观察由信号发生器提供的不同的波形信号。
（2）用示波器观察李萨如图形。
3、调节谐振频率。信号发生器输出正弦信号，频率调节到换能器的谐振频率,记下谐振频率f。这时，换能器发射出的超声波最强。
4、利用驻波法测量声速。
（1）信号发生器输出频率处于谐振频率；示波器Y轴工作方式选择开关置于Y1，“拉Y1 （X）”旋钮推进。
（2）从两换能器相距1cm左右开始，由近及远移动接收换能器，观察示波器上的接收信号的变化情况，记下第1、2、3、……、20个出现正弦波极大值时接收换能器的位置即游标卡尺的读数L1、L2、L3、……、L20。
（3）采用逐差法求出波长λ，进而求出声速v；计算声速的不确定度，表示测量结果。
5、利用相位比较法测量声速。
（1）信号发生器输出频率处于谐振频率；示波器Y轴工作方式选择开关可以置于任意位置，“拉Y1（X）”旋钮拉出。
（2）从两换能器相距1cm左右开始，由近及远移动接收换能器，观察示波器上李萨如图形的变化情况，记下第1、2、3、……、20个出现直线时接收换能器的位置即游标卡尺的读数L1、L2、L3、……、L20。
（3）采用逐差法求出波长λ，进而求出声速v；计算声速的不确定度，表示测量结果。
仪器简介
1、超声声速测定仪:主要由两个超声压电换能器和游标卡尺组成；超声压电换能器可以实现声
压和电压之间的相互转换，分别用于发射和接收超声波；游标卡尺用来测量声波发射面和接
收面之间的距离。
2、函数信号发生器：提供适当频率的正弦电信号给压电换能器来发射超声波。
3、双踪示波器：
（1）观察和测量接收换能器将声压转换成的电信号；
（2）观察发射电信号和接收电信号两个相互垂直简谐振动叠加产生的李萨如图形，测量相位差。
