一種測量空氣中聲速的方法

奧林匹克運動會的確切方法是：

首先，實驗的目的。

1.了解感測器的工作原理及其工作原理。

2.分別採用駐波法和相位比較法測量聲速。

2.實驗儀器。

超聲波聲速測量裝置1臺，訊號發生器1臺，示波器1臺。

3.實驗程式。

1.準備好。

1）根據教科書圖進行接線，並將感測器之間的距離調整到50mm左右。

2）求換能器的諧振頻率：調整訊號源的輸出頻率，在示波器上觀察訊號幅值，當幅值最大時，訊號源的輸出頻率為。

2.駐波法測量聲速。

逐漸增加換能器之間的距離，在觀測訊號的幅度最大時記錄資料，並連續測量10個點。

3.相位比較法。

根據接線圖，將換能器之間的距離調整到50mm左右，訊號源的輸出頻率為。

逐漸增大換能器間距，觀察相應的Lissajou圖，選擇圖作為相位線作為初始狀態，當與睡線的斜率有斜線時，記錄接收換能器的組，並測量10個點。

4.資料處理。

1）根據實驗資料計算聲速。

2）測量室內溫度，計算聲速的理論值。

3）將實驗值與理論值進行比較，並給出相應的結論。

四、實驗報告的要求。

採用差分差分法計算了駐波法和相位比較法的聲速值和不確定度。

計算聲速的理論值。

比較結果並得出結論。

5. 注意事項。

注意不要使訊號源的輸出短路。

示波器測量聲速。 jpg

使用示波器測量波長等==給你具體步驟。

在空曠的田野上建一堵牆。

站在離牆100m或500m的垂直距離處（注意確切距離S）並開槍（拍打和放鞭炮等，但聲音要短），同時聽到回聲停止，寫下T

測量聲速數倍 v=2s t

主要裝置：儀表尺、秒錶、發聲器;

實驗步驟：（1）測量距離500m;

2）當乙個學生從一端啟動手槍，而另乙個學生看到發令槍冒煙時，他按下秒錶;

3）當您聽到發令槍聲時，按下秒錶記錄您聽到的時間;

4）重複實驗幾次，求出時間的平均t。

需要測量的物理量是：（1）測量距離s：（2）測量從聲音到聽到時間的平均時間t。

計算速度的表示式：v=st，代入測量值以求聲音在空氣中傳播的速度

**具體如下： 實驗次數 距離 s （m） 時間 t （s） 平均時間 t 平均 （s） 速度 v m s

測量聲速最簡單、最有效的方法之一是利用聲速v、頻率f與波長的基本關係，即使用一對結構相同的超聲壓電陶瓷換能器（發射器和接收器）將聲壓轉換為電壓。

用示波器觀察超聲波的幅值和相位，用振幅法和相位法確定波長，用示波器直接讀出頻率f。

諧振頻率：超聲波壓電陶瓷換能器是實驗的關鍵部件，每對超聲波壓電陶瓷換能器都有其自身固有的諧振頻率，當換能器系統的工作頻率處於諧振狀態時，變送器發出的超聲波功率最大，這是最佳工作狀態。

聲學中的基本量。

在聲學中，它是聲學中描述聲源特徵及其產生的聲場的基本量，或者在某些聲學現象和效果中起主導作用的一些量。 表 1 列出了這些基本原理及其相互關係。 在前四個量中，聲強是最容易測量的，可以非常精確地測量，而其他三個可以從聲強中得出，所以過去一直錯誤地認為只有聲強是聲學的基本量。

以上內容參考：百科全書-聲學測量。

聲速的測量方法如下： 實驗方法 - 在高牆前或山谷中唱歌或喊叫時經常聽到回聲，並且回聲在早上最清晰、最響亮，因此該實驗最好在早上進行。 首先，選擇乙個合適的實驗場地，如高牆，高牆正面平坦空曠。

實驗者站在離高牆 r 的距離處，以均勻的間隔敲打劉海。

當聽到第一聲砰砰聲和第二聲砰砰聲完全重疊時，意味著每次砰砰聲傳遞到高牆並由高牆反射到實驗者的時間正好等於砰砰聲的時間間隔t。 因此，聲音傳播速度 v 為 v=2r t。

站在距離高牆 100 公尺或更遠的地方，定期敲擊劉海。 注意控制劉海的節拍，使從高牆上反射的劉海與聲音重疊。 站在他們旁邊的一名學生將報告划水次數，其他學生將同時使用秒錶或手錶計時。

測量 20 和 50 次衝程之間的時間間隔 t，並根據獲得的結果計算敲擊的時間間隔 t（秒）。

用捲尺測量從敲擊點到高牆的距離r（m）。 將得到的資料代入公式 v=2r t 得到聲速 vm。 還要注意測量時空氣的溫度，因為聲音在空氣中傳播的速度與溫度有關。

所需[儀器裝置]砰子、秒錶或手錶、捲尺。

注意事項]實驗者與牆壁之間的距離應使回聲清晰可聞。如果每隔一次聽到與回聲重合的打擊樂，則聲速的公式 v=2r t。 實驗內容：

連線測量系統。 函式訊號發生器的輸出與發射換能器和示波器的x（y2）輸入併聯，接收換能器的輸出與示波器的y1輸入併聯。

調整諧振頻率。 訊號發生器輸出正弦訊號，將頻率調整到換能器的諧振頻率，並注意諧振頻率f。 此時，換能器發出的超聲波最強。

聲速是使用駐波法測量的。 訊號發生器的輸出頻率為諧振頻率; 示波器的工作模式是選擇開關到Y1，“拉Y1（X）”旋鈕前進。 從兩個相距約1cm的換能器開始，從近處和遠處移動接收換能器，觀察示波器上接收訊號的變化，並記下、...當正弦波最大值存在時，接收換能器的 20 個位置是游標卡尺讀數 L1、L2、L3 、......l20。

使用相位比較法測量聲速。 訊號發生器的輸出頻率為諧振頻率; 示波器的 Y 軸操作模式選擇開關可以放置在任何位置，並拉出“拉 Y1（X）”旋鈕。

從兩個相距約 1 cm 的探頭開始，從近處和遠處移動接收探頭，觀察示波器上 Lissajou 方向圖的變化，並記下、...當出現直線時，接收感測器的 20 個位置，即游標卡尺讀數 L1、L2、L3 、......l20。

通過差分法得到波長，然後得到聲速v。 計算聲速的不確定度，代表測量結果。

要估計聲音在空氣中傳播的速度，您需要知道：

溫度：一般在15攝氏度時，聲速為340公尺秒，每公升高1攝氏度，速度增加公尺。 因此，溫度會影響聲速。

公式：查詢距離：時間*速度（注意溫度）。

求速度（溫度）：距離時間。

在聲速的測量中，用什麼方法測量馬鈴薯的鍵（）。

a.模擬和歸納。

b.補償方法和共振干涉測量法。

c.相位比較法和時差法。

d.數字法和補償法的相位比較。

正確答案：相位比較法和時差法。

聲音傳播速度：在室溫15°時，聲速在固體中約為每秒5200公尺，聲速在液體中約為每秒1500公尺空氣中的聲速為15攝氏度，約每秒340公尺。 例如，聲音在固體中傳播的速度：

大理石 3810m s， 鋁（棒） 5000m s， 鐵 （杆） 5200m s; 液體傳播速度：海水（25）1531ms，冰3230ms; 氣體傳播速度：空氣（0）331 m s，空氣（15）340 m s。

當聲音在固體、液體和氣體中傳播時，它在固體中的傳播速度最快，在氣體中傳播最慢; 在固體、液體和氣體中，固體通常具有最高的密度和最小的氣體，因此，聲波的傳播當然是固體中最快的，而氣體中的傳播速度最慢。 即傳播速度與介質的密度有關，密度高時聲速更快。

聲音傳播的特點：

1.反射。 由於聲音在不同的介質中以不同的速度傳播，因此會出現聲音反射和折射的現象。

聲波在傳播和返回原始介質時遇到障礙物的現象稱為反射，這種聲波反射現象也稱為回聲。 早在 1882 年，聲波的反射就得到了實驗證明。

2.折射。 如果聲音在不同的介質中傳播，則由於速度不同而在傳播方向上偏轉的現象稱為折射。

例如：午夜鐘聲到客船”。 到了晚上，由於高海拔附近的高溫和聲速快，聲波在行進時會向下偏轉，因此寒山寺的鐘聲會傳遞給河上的客船。

振動的物體可以發出聲音，物體發出的聲音只能通過介質傳播到周圍環境，並且聲音傳播的速度對於不同的介質是不同的。 所以，讓我們設計乙個實驗來一起測量它。 實驗 1：

測量空氣中的聲速 裝置：公尺尺（或捲尺）停止表 步驟：1

站在高牆前（室外）的適當位置，拍手時能夠聽到清晰的回聲，您的伴侶會用尺子測量您與牆壁的距離。 2.用力拍手，然後在聽到回聲時拍手。

練習幾次，使拍手聲和回聲和諧。 3.連續拍手 ro 次，搭檔記下 lo 次的拍手時間，並找到每次相鄰拍手的平均間隔（減少測量誤差，下同）。

4.將您與牆壁的距離（聽到回聲時聲音傳播的距離）除以 2 倍，得出聲音在空氣中傳播的速度。 想：

1.回聲是如何形成的？ 在什麼條件下產生回波？

2.如果聲音在空中傳播的速度是340公尺秒，那麼離牆能有多遠？