空气中声速的测定.doc

实验3-12 空气中声速的测定

一、画出实验原理图

二、测量公式及式中各量的物理意义

三、预习自测题
1．超声波是指频率 kHz的声波。
2．本实验用两个压电元件作换能器，一个换能器由高频电信号激振而产生 ，另一个作为接收器将高频变化的声压转换为 。
3．两个换能器相对放置且端面平行时，在它们间形成驻波，当接收器位于驻波场中的 处时声压最大，此时示波器显示的幅值 。
4．实验中，为了使发射换能器谐振，要调节信号源的输出频率，判断其谐振与否的标志为（1） ；（2）
。
5．相位法测声速时，将发射器与接收器的正弦信号分别输入示波器的x轴与y轴，两个信号的合成在屏幕上形成李萨如图。当接收器移动时，图象将作周期性变化，每改变一个周期，换能器移动的距离为 ，相位改变 。
四、原始数据记录与处理

1．驻波法实验数据

频率f = （Hz） 室温t = （℃）
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Xi (cm)

L=Xi+5 -Xi

对测量量L，其平均值的
A类不确定度
B类不确定度
则不确定度
这样
则

速度V的完整表示为
当温度为t时，空气中声速

则实验测量值与理论计算值的相对百分误差为

2．相位法实验数据（每隔2测一次）

频率 f = （Hz） 室温t = （℃）
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Xi(cm)

L=Xi+5-Xi

对测量量L，其平均值的
A类不确定度
B类不确定度
则不确定度

这样
则

速度V的完整表示为

当温度为t时，空气中声速

则实验测量值与理论计算值的相对百分误差为

3．双踪显示法实验数据（选作）

频率 f = （Hz） 室温t = （℃）
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Xi(cm)