聲速的測(cè)量注意事項(xiàng)
1.聲速測(cè)定的具體步驟及數(shù)據(jù)處理
(1).【目的和要求】
學(xué)習(xí)粗略測(cè)定聲音速度的方法，了解空氣中聲速的大小。
【儀器和器材】
梆子，秒表或手表，卷尺。
【實(shí)驗(yàn)方法】
在高墻前或山谷中唱歌或叫喊時(shí)，往往可以聽到回聲，而且在早晨時(shí)回聲最清晰響亮，因此本實(shí)驗(yàn)最好在早晨進(jìn)行。首先選擇好合適的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，例如一堵高墻，高墻的前面平坦空曠。實(shí)驗(yàn)者站在離高墻的距離為R處，按照均勻的時(shí)間間隔T敲打梆子。當(dāng)聽到反射回來的第一次梆子聲與打出來的第二次梆子聲完全重疊時(shí)，則表示每次梆子發(fā)出的聲音傳到高墻并被高墻反射回來到達(dá)實(shí)驗(yàn)者處的時(shí)間剛好等于敲梆子的時(shí)間間隔T。因此聲音傳播的速度v為v=2R/T
(2)1.站在離高墻100米或更遠(yuǎn)的距離，以一定的時(shí)間間隔敲打梆子。
2.注意控制敲梆子的節(jié)拍，使從高墻處反射回來的梆子聲與敲出來的聲音相重疊。
3.站在旁邊的學(xué)生由一人報(bào)出敲擊的次數(shù)，其他學(xué)生同時(shí)用秒表或手表計(jì)時(shí)。測(cè)出敲擊20次至50次的時(shí)間間隔t，并由所得的結(jié)果計(jì)算出敲梆子的時(shí)間間隔T（秒）。
4.用卷尺測(cè)出敲擊地點(diǎn)到高墻的距離R（米）。
5.將所得的數(shù)據(jù)代入公式v=2R/T求出聲速v米。同時(shí)要記下測(cè)量時(shí)空氣的溫度，因?yàn)榭諝庵新曇魝鞑サ乃俣扰c溫度有關(guān)。
【注意事項(xiàng)】
1.實(shí)驗(yàn)者離墻的距離以能清晰地聽到回聲為宜。
2.若每隔一次聽到敲擊聲與回聲重合，則聲速公式v=2R/T。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
(3)1、連接測(cè)量系統(tǒng)。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出與發(fā)射換能器和示波器的X(Y2)輸入并聯(lián)連接，接收換能器的輸出與示波器的Y1輸入連接。
2、練習(xí)使用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器和示波器。
(1)用示波器觀察由信號(hào)發(fā)生器提供的不同的波形信號(hào)。
(2)用示波器觀察李薩如圖形。
3、調(diào)節(jié)諧振頻率。信號(hào)發(fā)生器輸出正弦信號(hào)，頻率調(diào)節(jié)到換能器的諧振頻率，記下諧振頻率f。這時(shí)，換能器發(fā)射出的超聲波最強(qiáng)。
4、利用駐波法測(cè)量聲速。
(1)信號(hào)發(fā)生器輸出頻率處于諧振頻率；示波器Y軸工作方式選擇開關(guān)置于Y1，“拉Y1 (X)”旋鈕推進(jìn)。
(2)從兩換能器相距1cm左右開始，由近及遠(yuǎn)移動(dòng)接收換能器，觀察示波器上的接收信號(hào)的變化情況，記下第1、2、3、……、20個(gè)出現(xiàn)正弦波極大值時(shí)接收換能器的位置即游標(biāo)卡尺的讀數(shù)L1、L2、L3、……、L20。
(3)采用逐差法求出波長λ，進(jìn)而求出聲速v；計(jì)算聲速的不確定度，表示測(cè)量結(jié)果。
5、利用相位比較法測(cè)量聲速。
(1)信號(hào)發(fā)生器輸出頻率處于諧振頻率；示波器Y軸工作方式選擇開關(guān)可以置于任意位置，“拉Y1(X)”旋鈕拉出。
(2)從兩換能器相距1cm左右開始，由近及遠(yuǎn)移動(dòng)接收換能器，觀察示波器上李薩如圖形的變化情況，記下第1、2、3、……、20個(gè)出現(xiàn)直線時(shí)接收換能器的位置即游標(biāo)卡尺的讀數(shù)L1、L2、L3、……、L20。
(3)采用逐差法求出波長λ，進(jìn)而求出聲速v；計(jì)算聲速的不確定度，表示測(cè)量結(jié)果。
儀器簡(jiǎn)介
1、超聲聲速測(cè)定儀：主要由兩個(gè)超聲壓電換能器和游標(biāo)卡尺組成；超聲壓電換能器可以實(shí)現(xiàn)聲
壓和電壓之間的相互轉(zhuǎn)換，分別用于發(fā)射和接收超聲波；游標(biāo)卡尺用來測(cè)量聲波發(fā)射面和接
收面之間的距離。
2、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器：提供適當(dāng)頻率的正弦電信號(hào)給壓電換能器來發(fā)射超聲波。
3、雙蹤示波器：
(1)觀察和測(cè)量接收換能器將聲壓轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)；
(2)觀察發(fā)射電信號(hào)和接收電信號(hào)兩個(gè)相互垂直簡(jiǎn)諧振動(dòng)疊加產(chǎn)生的李薩如圖形，測(cè)量相位差。
找得很辛苦
2.怎樣測(cè)量聲速
【儀器和器材】
梆子，秒表或手表，卷尺。
【實(shí)驗(yàn)方法】
在高墻前或山谷中唱歌或叫喊時(shí)，往往可以聽到回聲，而且在早晨時(shí)回聲最清晰響亮，因此本實(shí)驗(yàn)最好在早晨進(jìn)行。首先選擇好合適的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，例如一堵高墻，高墻的前面平坦空曠。實(shí)驗(yàn)者站在離高墻的距離為R處，按照均勻的時(shí)間間隔T敲打梆子。當(dāng)聽到反射回來的第一次梆子聲與打出來的第二次梆子聲完全重疊時(shí)，則表示每次梆子發(fā)出的聲音傳到高墻并被高墻反射回來到達(dá)實(shí)驗(yàn)者處的時(shí)間剛好等于敲梆子的時(shí)間間隔T。因此聲音傳播的速度v為v=2R/T
1.站在離高墻100米或更遠(yuǎn)的距離，以一定的時(shí)間間隔敲打梆子。
2.注意控制敲梆子的節(jié)拍，使從高墻處反射回來的梆子聲與敲出來的聲音相重疊。
3.站在旁邊的學(xué)生由一人報(bào)出敲擊的次數(shù)，其他學(xué)生同時(shí)用秒表或手表計(jì)時(shí)。測(cè)出敲擊20次至50次的時(shí)間間隔t，并由所得的結(jié)果計(jì)算出敲梆子的時(shí)間間隔T（秒）。
4.用卷尺測(cè)出敲擊地點(diǎn)到高墻的距離R（米）。
5.將所得的數(shù)據(jù)代入公式v=2R/T求出聲速v米。同時(shí)要記下測(cè)量時(shí)空氣的溫度，因?yàn)榭諝庵新曇魝鞑サ乃俣扰c溫度有關(guān)。
【注意事項(xiàng)】
1.實(shí)驗(yàn)者離墻的距離以能清晰地聽到回聲為宜。
2.若每隔一次聽到敲擊聲與回聲重合，則聲速公式v=2R/T。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、連接測(cè)量系統(tǒng)。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出與發(fā)射換能器和示波器的X(Y2)輸入并聯(lián)連接，接收換能器的輸出與示波器的Y1輸入連接。
2、練習(xí)使用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器和示波器。
(1)用示波器觀察由信號(hào)發(fā)生器提供的不同的波形信號(hào)。
(2)用示波器觀察李薩如圖形。
3、調(diào)節(jié)諧振頻率。信號(hào)發(fā)生器輸出正弦信號(hào)，頻率調(diào)節(jié)到換能器的諧振頻率，記下諧振頻率f。這時(shí)，換能器發(fā)射出的超聲波最強(qiáng)。
4、利用駐波法測(cè)量聲速。
(1)信號(hào)發(fā)生器輸出頻率處于諧振頻率；示波器Y軸工作方式選擇開關(guān)置于Y1，“拉Y1 (X)”旋鈕推進(jìn)。
(2)從兩換能器相距1cm左右開始，由近及遠(yuǎn)移動(dòng)接收換能器，觀察示波器上的接收信號(hào)的變化情況，記下第1、2、3、……、20個(gè)出現(xiàn)正弦波極大值時(shí)接收換能器的位置即游標(biāo)卡尺的讀數(shù)L1、L2、L3、……、L20。
(3)采用逐差法求出波長λ，進(jìn)而求出聲速v；計(jì)算聲速的不確定度，表示測(cè)量結(jié)果。
5、利用相位比較法測(cè)量聲速。
(1)信號(hào)發(fā)生器輸出頻率處于諧振頻率；示波器Y軸工作方式選擇開關(guān)可以置于任意位置，“拉Y1(X)”旋鈕拉出。
(2)從兩換能器相距1cm左右開始，由近及遠(yuǎn)移動(dòng)接收換能器，觀察示波器上李薩如圖形的變化情況，記下第1、2、3、……、20個(gè)出現(xiàn)直線時(shí)接收換能器的位置即游標(biāo)卡尺的讀數(shù)L1、L2、L3、……、L20。
(3)采用逐差法求出波長λ，進(jìn)而求出聲速v；計(jì)算聲速的不確定度，表示測(cè)量結(jié)果
