声速的测量

• 本实验要求研究声速的测量方法，并测量空气和液体中的声速。
• （本学期不做）测量固体中的声速。

• 什么是相位法？什么是共振法？什么是时差法？它们各有什么优缺点？
• 根据空气中声速与温度的关系，猜想一下水（或液体）中的声速与温度可能是什么关系？说明理由。
• （本学期不做）给定固体材料的尺寸，如何测量固体中的声速？
• （本学期不做）在不知道固体中声速的大致数值的情况下，固体材料的尺寸应如何设计？

示波器、信号发生器、声速测量仪、水槽、纯净水、有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）、电子天平等。

1. 用3种方法测量空气中的声速，比较3种方法的特点。
2. 用3种方法测量水中的声速，并与空气中所观察到的实验现象作比较。
3. 选择一种方法，研究固体中的声速。
4. （选做）若仅有一个圆柱形的固体样品，已知其中声速的大致数值，设计一种实验方法准确测量其声速值（相对不确定度小于3%）。
5. （选做）研究水中声速与水温的关系。

• 如何从示波器上得到稳定、明显的信号?
• 如何进行实验数据的处理，才能得到较为准确的结果？
• 测量液体中的声速时，水槽的边界对实验结果有什么影响？能否忽略不计？
• *如何保持水槽中液体的温度近似不变？

• 简要叙述本实验的基本原理。
• 记录实验中出现的各种实验现象，对其进行分析、讨论。
• 简要介绍实验中所设计的电路。
• 实验数据的处理，及对结果的分析、讨论。

• 测量仪器上刻度尺的零点可能不准，这是否会影响声速的实验值？
• 时差法中，信号传播在电子线路的延时是否可以忽略？它是否会影响到声速的实验值？

• 沈元华、陆申龙主编，基础物理实验，北京：高等教育出版社，2003年
• 附表：水的饱和蒸汽压与温度的关系

13307110107提问：水中声速的理论值如何确定？咱们的水提供的八成是（应该就是）自来水，里面有很多离子，而且室温一定等于水温么？谢谢。

理论值可以查资料得到；水中离子的影响有多大，可以进行分析；水在室温中平衡了很多天，可以认为室温与水温相等；根据水中声速与温度的关系，如果有温度差，影响有多少？