㈠ 聲速測量實驗中 測量聲速的兩種方法對示波器的使用有何不同
用長導線把發聲和接收的探頭分別聯好,再把發聲的開關接到示波器的同步端上,發聲的同時發出同步脈沖,只有這樣你才好測聲速。當然也可用二個相同的接收器與聲源垂直遠距二地分別接到一個雙蹤示波器上也行,這就可從二個同樣的波上的相位差上算出聲速時間的。
㈡ 大學物理實驗聲速測定
實驗報告實驗題目: 聲速的測量實驗目的:了解超聲波的產生,發射和接收的方法,用干涉法和相位法測聲速.實驗內容1 測量實驗開始時室溫.2 駐波法(1) 將超聲聲速測定儀的兩個壓電陶瓷換能器靠在一起,檢查兩表面是否水平.如果不水平將其調平.(2)將函數信號發生器接超聲聲速測定儀的發射端,示波器接接收端.函數信號發生器選擇正弦波,輸出頻率在300HZ左右,電壓在10-20V.(3)通過示波器觀察訊號幅度,調整移動尺改變測定儀兩端的距離找到使訊號極大的位置,在極大值附近應該使用微調,即固定移動尺螺絲,使用微調螺母調整.(4)從該極大位置開始,朝一個方向移動移動尺,依次記下每次訊號幅度極大(波腹)時游標的讀數,共12個值.3 相位法(1) 將超聲聲速測定儀的兩個壓電陶瓷換能器靠在一起,檢查兩表面是否水平.如果不水平將其調平.(2) 將函數信號發生器接超聲聲速測定儀的發射端,示波器的CH1接在接收端,CH2接在發射端.選擇CH1,CH2的X-Y疊加.函數信號發生器選擇正弦波,輸出頻率在300HZ左右,電壓在10-20V.(3) 通過示波器觀察李薩如圖形,調整移動尺改變測定儀兩端的距離找到使圖形為一條斜率為正的直線的位置.(4)從該位置開始,朝一個方向移動移動尺,依次記下每次圖形是斜率為正的直線時游標的讀數,共10個值.4 測量實驗結束時室溫,與開始時室溫取平均值作為溫度t.收拾儀器,整理實驗台.5 對上面兩組數據,分別用逐差計算出l,然後算出聲速v,並計算不確定度.與通過t計算出的理論值計算相對誤差.數據處理1 理論計算實驗開始時溫度23.0℃,實驗結束時溫度21.8℃,所以認為實驗時溫度t=22.4℃.根據理論值計算2 駐波法游標讀數(mm)95.42100.50105.70110.66115.88120.90126.16131.34136.20141.44146.52151.60逐差=3(mm)30.7430.8430.5030.7830.6430.70相鄰游標相減的2倍=i(mm)10.1610.409.8810.4410.0410.5210.369.7210.4810.1610.16標准差的A類不確定度查表得:當n=11,P=0.95時,=2.26.因為是用類似游標卡尺的儀器測量的,所以B類不確定查表得,當P=0.95時,=1.96.所以的不確定度選取聲波輸出頻率為34.3KHz,已知不確定度.聲速對,有不確定度傳遞公式:空氣中的聲速v=(350.99±1.20)m/s (P=0.95)相對誤差=3 相位法游標讀數(mm)110.80121.04131.14141.36151.58161.72171.88182.02192.10202.26逐差=5(mm)50.9250.8450.8850.7450.68相鄰游標相減=i(mm)10.2410.1010.2210.2210.1410.1610.1410.0810.16標准差的A類不確定度查表得:當n=9,P=0.95時,=2.26.因為是用類似游標卡尺的儀器測量的,所以B類不確定度查表得,當P=0.95時,=1.96.所以的不確定度選取聲波輸出頻率為34.3KHz,已知不確定度聲速對,有不確定度傳遞公式:空氣中的聲速v=(348.57±1.09)m/s (P=0.95)相對誤差= 誤差分析:1 儀器本身的系統誤差和由於老化引起的誤差.2 室溫在實驗過程中是不斷變化的.3 無論是駐波法中在示波器上找極大值,還是相位法在示波器上找斜率為正的直線,都是測量者主觀的感覺,沒有精確測量.思考題1 固定兩換能器的距離改變頻率,以求聲速,是否可行 答:不可行.因為在聲速一定時,頻率改變了,波長也會隨之改變.所以無法同時測量出頻率和波長,也就無法求出聲速.不對
㈢ 聲速的測量應注意什麼
聲速的測量應注意需要在駐波系統共振狀態下進行聲速的測量。
因為當駐波偏離共振狀態時,駐波的形狀不穩定且聲壓腹的振幅比共振時達到的
最大值小得多,當駐波系統處於共振,這時駐波腹出現穩定的最大振幅。
用「駐波共振法」測波長時,調出示波器上正弦波形。
⑴示波器「Y軸衰減」旋鈕應置於較小數值檔。
⑵移動接收器S2時,熒光屏上寬頻的寬度應變化。如不變,可交換輸入到示波器的兩接線柱位置,或交換輸入到發射器S1的兩接線柱位置。
㈣ 右圖為一聲速測量儀的使用說明書和實驗裝置圖,閱讀並回答
(1)0(2分)(2)不變(2分) (3)B(2分) (4)340m/s(4分)
解析:同學將銅鈴放到甲的左邊,並與乙在一條直線上,則銅鈴離甲越遠,液晶顯示屏的數值不變。驗證溫度越高,聲速越大,把銅鈴固定放在甲的左邊,然後加熱甲乙之間的空氣,則液晶顯示屏的數值將變小。液晶顯示屏上顯示:1.765,則此時聲速約為340m/s。
㈤ 大學物理實驗關於聲速的測量
相位比較法 波是振動狀態的傳播,也可以說是位相的傳播。沿波傳播方向的任何兩點同相位時,這兩點間的距離就是波長的整數倍。利用這個原理,可以精確的測量波長。實驗裝置如圖1所示,沿波的傳播方向移動接收器S2,接收到的信號再次與發射器的位相相同時,一國的距離等於與聲波的波長。 同樣也可以利用李薩如圖形來判斷位相差。實驗中輸入示波器的是來自同一信號源的信號,它們的頻率嚴格一致,所以李薩如圖是橢圓,橢圓的傾斜與兩信號的位相差有關,當兩信號之間的位相差為0或π時,橢圓變成傾斜的直線。
㈥ 聲速測定,可否測量聲波在水中的速度實驗裝置如何改利用此裝置可否測量某種液體的密度
能!!注意發射器與接收器入水.光的折射與讀數...
㈦ 聲速測定怎麼做
一般要利用光幫助測定。如選定一個距離(比較遠),在目標點同時放光(或煙霧)和聲音,在預定測量點看到光(或煙霧)時開始計時,聽到聲音時計時結束,時間差即為聲音的傳播時間,用已知的距離除以這個時間得到的就是聲速。
㈧ 如圖為一聲速測量儀器的使用說明書和實驗裝置圖,閱讀並回答問題.
聲速v=距離s/時間t,即:v=s/t。由於不知道1.875ms是那個距離,所以你自己按這個公式計算一下。需要注意的時,在計算時一定要要按基本單位計算,否則很容易出錯。
㈨ 如圖為一聲速測量儀器的使用說明書和實驗裝置圖,閱讀並回答問題.
聲速v=距離s/時間t,即:v=s/t。由於不知道1.875ms是那個距離,所以你自己按這個公式計算一下。需要注意的時,在計算時一定要要按基本單位計算,否則很容易出錯。
㈩ 物理試驗中測定聲速得方法有哪些
聲速測量的方法
方法1:測量聲音的速度還有一種利用迴音來測量的方法:所謂回聲,就是聲音在傳播的過程中碰到高大的障礙物被反射了回來,那麼我們就可以根據這樣的原理,站在離高牆較遠的地方(事先測出你到高牆的距離)大聲地喊一下,在你喊的同時按下秒錶,當你聽到自己的回聲再按一下秒錶,這樣一來,你的喊聲從你那兒到高牆打了一個來回,你只要把上面說的你跟高牆的距離除以測得的時間的一半,這聲音的速度也就出來了(這里要注意的是因為人能分辨出自己的回聲的時間間隔要超過0.1秒,聲音有傳播速度是340米每秒,所以你與牆的距離,至少不得少於17米才行,而且中間還不能有障礙物)。
二、現代大學實驗室中測量方法
測量聲速最簡單、最有效的方法之一是利用聲速v 、振動頻率f和波長λ之間的基本關系,即實驗時用結構相同的一對(發射器和接收器)超聲壓電陶瓷換能器,來作聲壓與電壓之間的轉換。利用示波器觀察超聲波的振幅和相位,用振幅法和相位法測定波長,由示波器直接讀出頻率f。
方法1::共振干涉法
由發射器發出的聲波近似於平面波。經接收器反射後,波將在壓電陶瓷換能器的兩端面間來回反射並且疊加。當兩個換能器之間的距離等於半波長的整數倍時發生共振,產生共振駐波現象,波幅達到極大。由縱波的性質可以證明,振動位移處於波節時,則聲壓是處於波腹。接收器端面近似為一波節,接收到的聲壓最大,經接收器轉換成的電
信號也最強。聲壓變化和接收器位置的關系可從實驗中測出,當接收器端面移動到某個共振位置時,示波器上會出現最強的電信號,如果繼續移動接收器,將再次出現最強的電信號,兩次共振位置之間的距離即為1/2λ 。 方法2:相位比較法
波是振動狀態的傳播,也可以說是相位的傳播。沿傳播方向上的任何兩點,其振動狀態相同,或者說其相位差為2π的整數倍時兩點間的距離應等於波長λ的整數倍,利用這個公式可測量波長。由於發射器發出的是近似於平面波的超聲波,當接收器端面垂直於波的傳播方向時,其端面上各點都具有相同的相位。沿傳播方向移動接收器時,總可以找到一個位置使得接收到的信號與發射的信號同相。移過的這段距離必然等於超聲波的波長λ 。為了判斷相位差並且測定波長,可以利用雙蹤示波器直接比較發射的信號和接收的信號,同時沿傳播方向移動接收器尋找同相點。也可以利用利薩如圖形尋找同相時橢圓退化為斜直線的點。 方法3:時差法
即用比傳統方法更精確的儀器測出聲波傳播一定距離所用的時間,然後根據公式V=L/t即可測出聲速。